בראשית שנות ה-2000 נרעשה המדינה כשהתגלו שדות גז טבעי מול חופי ישראל. משקיעים מיהרו, חוקים ותקנות נכתבו ואלפים יצאו לרחובות, והכל בגלל הגז שאיים לשנות את כללי המשחק האזוריים ואת התלות של ישראל בנפט הערבי. אף שמדובר במקור אנרגיה נקי יחסית אך מתכלה, מדינות רבות שואפות לפתח עצמאות כלכלית שנשענת על מקורות אנרגיה מתחדשים דוגמת אנרגיית הרוח והשמש - ולהיות תלויות פחות במשאבי טבע ובגחמות של בעלי השליטה בהם, בין השאר לנוכח ההבנה שמקורות האנרגיה של הכדור הולכים ומצטמצמים.
בשנים האחרונות משקיעים גופי המחקר, הממשלה והתעשייה כספים רבים בחיפוש אחר אנרגיות מתחדשות שיוכלו לאפשר למשק האנרגיה הישראלי ביטחון כלכלי תוך שימוש בטכנולוגיה נקייה וסביבתית. כמה מחקרים בתחום הדלק הביולוגי מסתמנים כאפשרות לעתיד אנרגטי מזהיר.
האם בקרוב יחליפו את שדות הגז הימיים שדות של אצות? לשם כך צריכים להתקיים כמה תנאים ולהבשיל כמה פיתוחים טכנולוגיים, שיהפכו את העסק לכלכלי.
מעמאן לבר-אילן
דלקים ביולוגיים הם דלקים שמנצלים את האנרגיה האצורה בחומר צמחי, ומהווים תחליף לדלקים המוכרים לנו דיזל, בנזין וגז. ביו-דיזל, שהוא התחליף הביולוגי לדיזל, מיוצר משמנים צמחיים; ביו-אתנול מיוצר מעמילן וסוכר; וביו-גז מתייחס כיום בעיקר לגז שנוצר מפירוק של פסולת באמצעות חיידקים, ומשמש בעיקר לבישול במדינות העולם המתפתח.
ב"עולם מושלם" היינו יכולים היום לעבור להשתמש בשלושת הדלקים הביולוגיים האלה כחומר דלק שמניע תחבורה, תעשייה וייצור חשמל. הבעיה היא שבינתיים, עלות הייצור של הדלקים הביולוגיים לא משתלמת בקנה מידה גדול, בשל העלויות הגבוהות של חומרי הגלם ושל טכנולוגיית ההמרה שלהם לדלק.
כדי למצוא פתרון לבעיה זו, מנסים חוקרים רבים בעולם ובישראל למצוא דרכים להוריד את עלויות הייצור ולתת פתרון ירוק יותר לצורך האנרגטי שלנו. אחד מהם הוא ד"ר סעיד אבו-גוש מאוניברסיטת בר אילן.
"תמיד רציתי לעשות שינוי, ליצור משהו ייחודי. כיום, לאחר דוקטורט בביוטכנולוגיה של אצות, אני מרגיש שאני בדרך הנכונה. אני מקווה לעבוד כחוקר באחת האוניברסיטאות ולפתח את המחקר בתחום זה", אומר השבוע אבו-גוש. מבין הדוקטורנטים שסיימו השנה את לימודיהם באוניברסיטת בר אילן, בלט אבו-גוש כסטודנט דובר אנגלית שלא התאים לפרופיל הקלאסי של דוקטורנט באוניברסיטה הדתית.
אבו-גוש נולד בכוויית ועבר עם משפחתו לירדן לאחר מלחמת המפרץ. "לאחר סיום התואר הראשון באוניברסיטה בירדן עבדתי בחברת תרופות", הוא מספר. "אבל אחרי זמן מה הרגשתי צורך להימלט משגרת החיים, וכך הגעתי ללימודי סביבה במכון ערבה, היושב בקיבוץ קטורה, לשנה אחת של מנהיגות סביבתית וביצוע פרויקט מחקר עצמאי בהפקת ביו-דיזל ממיקרואצות. זו הייתה הזדמנות להכיר ישראלים מעבר למה שראיתי עד כה בתקשורת, ללמוד על התרבות והדת ולדבר על אי-ההסכמות שלנו תחת המטרייה של מציאת פתרונות לבעיות איכות סביבה שמהן סובלות שתי המדינות, ישראל וירדן. בעזרת מכון ערבה הגשתי מועמדות לתואר שני בביוטכנולוגיה של אצות באוניברסיטת בן גוריון, והמשכתי בנושא זה לדוקטורט באוניברסיטת בר אילן".
טכנולוגיה פשוטה ויישומית
פרט לסיפור החיים הייחודי, מה שמעניין במיוחד הוא המחקר החדשני של אבו-גוש, שמסקרן כעת את התעשיות הביוטכנולוגיות. "ממציאים ומשקיעים בתחום הביוטכנולוגיה כיום מנסים להוריד את עלויות הייצור של מוצרים על ידי הפחתה של האנרגיה המושקעת, מיחזור פסולת ושימוש באנרגיות מתחדשות", מסביר אבו-גוש. "אנחנו מצאנו ששימוש באור שמש טבעי בצורות מסוימות יכול לגרום ליצרנות גבוהה יותר ולחיסכון אדיר במשאבים בגידול אצות".
התחום של גידול אצות תופס בשנים האחרונות תאוצה בשל האפשרות להפיק מהן תוספי מזון שונים, וגם בשל הפוטנציאל להפוך מהן חומרי בעירה, מה שמכונה "ביודיזל", שיחליפו בעתיד את הדלקים המוכרים לנו. "בישראל ישנן מספר חברות המגדלות מיקרואצות למטרת מסחריות של תוספי מזון והפקת ביודיזל", מסביר ד"ר דוד אילוז, שותפו למחקר של אבו-גוש. "הסיבה לשימוש במיקרואצות היא הכמות הגבוהה של ליפידים (שומנים), שמהם ניתן להפיק ביודיזל, והניצולת הטובה שלהם בשל הכמות המעטה יחסית של פסולת שנזרקת בתהליך. לכן הפקת דלק ממיקרואצות מהווה אנרגיה חלופית שאולי תחליף בעתיד את הנפט, כמקור אנרגיה עיקרי.
"הבעיה כיום היא שגידול מיקרואצות לצורכי ביודיזל עדיין לא הגיע לכדאיות כלכלית מספקת לעומת העלות הנמוכה יחסית של שימוש בנפט", מוסיף אילוז. "על מנת ליצור כדאיות כלכלית, צריך לחשוב איך מייעלים את התהליך".
בהנחיית פרופסור צבי דובינסקי מאוניברסיטת בר אילן, מצאו אבו-גוש ואילוז שאור שמש טבעי המהבהב בצורה קבועה לצד אור רקע סביבתי, מעלה את הביומסה (המאסה הצמחית) והיצרנות במיקרואצות ביותר מ-55% ובחצי מהזמן, כל זאת בעלות נמוכה ובטכנולוגיה פשוטה שתוכל להיות מיושמת בגידול מיקרואצות בחקלאות מים בקנה מידה רחב. "מחקרים קודמים הראו שאור מהבהב הוא בעל השפעה חיובית על פוטוסינתזה בצמחים עיליים (צמחים שגדלים על היבשה ד"מ), אך לא בדקו את נושא זה במיקרואצות" אומר אילוז. "אנחנו פשוט מצאנו את התדר הנכון ויישמנו את השיטה במיקרואצות". כעת המחקר זוכה להתעניינות ויפורסם בקרוב כתב עת בתחום הביוטכנולוגיה.
זה מהבהב
איך זה עובד? אור מהבהב למעשה מדמה את האור הסביבתי שאליו נחשפות אצות בים הרדוד, בשל התנהגות הגלים על פני המים, המרכזים ומפזרים את אור השמש. כשאנחנו שוחים בים רדוד גם אנחנו חשופים לאור המהבהב, וזה לרוב נגלה לנו בתצלומים יפים שצולמו מתחת לפני הים. אבו-גוש ועמיתיו הצליחו לדמות את האור המהבהב על ידי הזרמה של המיקרואצות במכשיר המורכב מצינורות זכוכית, שבהן האור נחסם מצד אחד במרווחים קבועים, ומהצד השני מקובעת מראה שמשקפת אור סביבה נמוך וקבוע. כך האצות הזורמות נחשפות לתאורה חזקה וחשיכה לסירוגין.
אז האם בקרוב נוכל לתדלק מיכל מלא של דלק אצות בתחנת הדלק הסמוכה? נדמה שהיום הזה עוד רחוק; אבל כעת כבר ברור שאצות הן יותר מעוד מאכל שזוללים בהנאה, והן טומנות בחובן את הדלק הירוק של המחר. באמצעות בחירת גישה סביבתית יותר למשק האנרגיה הישראלי, ניתן יהיה בעתיד להתבסס על אנרגיה מתחדשת ומקומית, שתייתר את התלות בדלקים המחצביים היקרים, המזהמים והמתכלים.