למצגת

Report
‫הנעת כלי רכב‪ -‬מה עדיף‬
‫מבחינה אקולוגית וחשמלית?‬
‫נעמה שוורץ‬
‫המרכז הבינתחומי הרצליה‬
‫קורס‪ :‬נפט ואנרגיה – גיאופוליטיקה‪ ,‬כלכלה‪ ,‬אסטרטגיה וביטחון‬
‫מרצה‪ :‬ד"ר עמית מור‬
‫דצמבר ‪2010‬‬
‫מדוע להחליף את הדלק?‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫בשנים האחרונות המודעות לנושאי איכות הסביבה צוברים תאוצה‬
‫במיוחד כתוצאה מהתחממות גלובאלית ואסונות טבע רבים‪.‬‬
‫הנעה על ידי דלק פולטת פחמן דו חמצני שמחמיר את אפקט‬
‫החממה ורעלנים נוספים ועל כן החלפת ההנעה בדלק תהיה‬
‫"ירוקה" יותר ותתמוך בהפחתת ההתחממות הגלובאלית‪.‬‬
‫בנוסף‪ ,‬הנפט הינו משאב טבעי באזורים גאוגרפיים מוגבלים‬
‫המעניקים יתרון גדול למדינות המחזיקות בו‪ .‬מדינות אלו מנצלות‬
‫לעיתים את יתרון על משאב טבעי זה‪ ,‬דבר שעלול להיות איום ואף‬
‫סכנה‪.‬‬
‫נפט הינו משאב טבעי מוגבל‪ .‬על אף שכלול הטכנולוגיה והדרכים‬
‫האנושיות להגיע ולעבוד עם נפט‪ ,‬יש חשש שמשאב זה ייגמר‬
‫לאיטו‪ ,‬או יהיה קשה יותר להשגה‪.‬‬
‫מתוך כל נקודות אלו עולה הצורך להחליף ולמצוא אלטרנטיבות‬
‫לתלות האנושית בתחבורה המונעת על בסיס דלק‪.‬‬
‫מנוע דיזל‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מנוע דיזל הינו מנוע בעירה פנימית בוכנאית‪ ,‬בו הדלק נשרף ממגע‬
‫עם אוויר דחוס ולא מניצוץ חשמלי‪.‬‬
‫בעבר נהגו ליהנות ממחירי סולר מוזלים‪ ,‬אך כיום מחיר של ליטר‬
‫סולר זהה למחירו של ליטר בנזין‪.‬‬
‫נחשב לחסכוני עד ניצול של ‪ 75%‬דלק‪.‬‬
‫פליטה נמוכה של פחמן דו חמצני אך פליטה רחבה של רעלנים‬
‫אחרים‪.‬‬
‫• ‪http://www.animatedengines.com/diesel.shtml‬‬
‫מנוע בנזין‬
‫• מנוע בעירה פנימית בוכנאי כאשר אוויר ובנזין נדחסים ללחץ גבוה‬
‫ומוצתים על ידי ניצוץ חשמלי‪.‬‬
‫• מעבר לאחוזי פליטה גבוהים של פחמן דו חמצני ורעלנים נוספים‪,‬‬
‫פליטה ממנועים אלו נמדדה כמזיקה ביותר לאפקט החממה‪.‬‬
‫דלקים טבעיים‪-‬ביודיזל ואתנול‬
‫• דלק המיוצר משמנים צמחיים כתחליף לדיזל או‬
‫בנזין‪.‬‬
‫• ניתן ליצור דלקים צמחיים ממקורות שונים‬
‫ומגוונים‪ :‬שמן צמחי כגון תירס‪ ,‬סויה‪ ,‬קנולה וכו‪.‬‬
‫• מוטיבציה כפולה לשימוש‪ :‬הגדלת כמות המשאבים‬
‫הטבעיים ויצירת מקורות אנרגיה מזהמים פחות‪.‬‬
‫חסרונות‬
‫• הדלקים הטבעיים עדיין‬
‫פולטים פחמן דו חמצני בעת‬
‫שימוש‪.‬‬
‫• מגבלת משאבים של קרקע‬
‫חקלאית‪ .‬ייצור דלק טבעי‬
‫דורש קרקע חקלאית והעלתה‬
‫את מחירי המצרכים‬
‫החקלאיים ואף את מחיר‬
‫הדלקים עצמם‪.‬‬
‫• שימוש באתנול במקום בבנזין‬
‫דורשת התאמת מנוע‪.‬‬
‫יתרונות‬
‫• סיוע למאזן האקולוגי‪ -‬אומנם‬
‫מתקיימת פליטה של פחמן דו‬
‫חמצני אך גידול השטחים‬
‫החקלאיים מובילים לתהליכי‬
‫פוטוסינטזה ובכך משתמשים‬
‫בפחמן דו חמצני לייצור‬
‫פחמימנים‪.‬‬
‫• בשימוש בביודיזל בלבד‪ ,‬אין‬
‫צורך בהתקנה מיוחדת או‬
‫החלפת מנוע ניתן להחליף ביו‬
‫דיזל וביודיזל‪.‬‬
‫גז טבעי‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫גז טבעי הינו גז נגיש וזמין מבחינה אקולוגית‪,‬‬
‫ונחשב לדלק ירוק כתוצאה מפליטה נמוכה של‬
‫מזהמי אוויר‪.‬‬
‫כיום ‪ 7‬מיליון רכבים ברחבי העולם מונעים עם גז‬
‫טבעי‪.‬‬
‫גז פוסילי ראשוני (‪ -)primary fossil fuel‬מוביל‬
‫לגיוון מקורות האנרגיה‪.‬‬
‫בכדי להשתמש בגז זה לכלי רכב יש לדחוס אותו‪:‬‬
‫גז טבעי מעובה (‪ )LNG‬או גז טבעי דחוס (‪.)CNG‬‬
‫גז טבעי‪ -‬יתרונות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫אקולוגי‪ -‬פליטה מופחתת של חומרים מזהמים ומסרטנים ואינם מייצרים עשן‪.‬‬
‫גז המזיק פחות לאפקט החממה‪.‬‬
‫כלכלה‪ -‬מחיר נמוך מסולר ובנזין‪.‬‬
‫הפעלה‪ -‬אורך חיים של שמן מנוע והמנוע העצמו ארוכים יותר‪.‬‬
‫יכולת שימוש בגז ו‪/‬או בדלק‪.‬‬
‫הפעלה נוחה יותר בכל הטמפרטורות‪.‬‬
‫בטיחות‪ :‬בטיחותי יותר מאשר הנעה על ידי דלק‪ ,‬או ‪ ,LPG‬עקב התכונות‬
‫הפיזיקאליות של גז זה והניסיון הרב שנצבר עם גז טבעי‪.‬‬
‫טמפרטורת הצתה גבוהה בהרבה‪.‬‬
‫מיכל גז מפלדה בטיחותיים יותר ממיכלי הדלק‪.‬‬
‫גיאופוליטי‪ -‬מאגרי הגז הטבעי גדולים בהרבה ממאגרי הנפט העולמיים‪.‬‬
‫גז טבעי‪ -‬חסרונות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫מספר תחנות תדלוק מצומצם‪.‬‬
‫עלויות גבוהות של התקנה‪ ,‬אישור ברשויות וגם‬
‫בייצור המוני‪ ,‬עלויות הייצור גבוהות יותר‪.‬‬
‫צורך בבדיקות סדירות‬
‫הקטנת מקום תא המטען‬
‫משקל הרכב עולה כתוצאה ממיכל הגז הכבד‪.‬‬
‫גז פחמימני מעובה‪ -‬גפ"מ (‪)LPG‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הגפ"מ מורכב מפרופאן ובוטאן‪.‬‬
‫כיום יש למעלה מ‪ 8‬מיליון רכבים המונעים על‬
‫גפ"מ‪ ,‬כאשר בארץ יש כ‪ 15,000-‬מכוניות בלבד‬
‫אך הנושא צובר תאוצה‪.‬‬
‫גפ"מ בטוח יותר מההנעה השכיחה עם בנזין‬
‫כתוצאה מכך שטמפרטורת התקלחות של גפ"מ‬
‫גבוהה בהרבה מבנזין‪.‬‬
‫בנוסף‪ ,‬כמות החלקיקים הנפלטת בהנעה ע"י גז‬
‫קטנה בעשרות אחוזים מאשר הנעת בנזין‪.‬‬
‫חסרונות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫נוהל התקנה הינו מסובך‪,‬‬
‫ארוך ויקר‪ .‬יש צורך באישור‬
‫התקנה מורשה המאושר על‬
‫ידי משרד התחבורה‪ ,‬והוספת‬
‫רישום ברישיון נהיגה‪.‬‬
‫מעט מוסכים המטפלים‬
‫במכוניות המונעות על גפ"מ‪.‬‬
‫חניה תת קרקעית מותרת רק‬
‫בחניות מורשות‪.‬‬
‫בלון הגז תופס מקום בתא‬
‫המטען‪.‬‬
‫יתרונות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ידידותי לסביבה‪ -‬פליטה נמוכה‬
‫של חלקיקים‪.‬‬
‫בטיחות‪ -‬נקודת בעירה גבוהה‬
‫מבנזין‪ ,‬ובלון הגז עשוי פלדה‪.‬‬
‫כלכלי‪ -‬אין תלות במחירי הדלק‬
‫או במיסים‪ ,‬ובכך מחזיר את‬
‫עלות ההתקנה בפחות משנת‬
‫שימוש‪.‬‬
‫חיי מנוע‪ -‬בעירה מלאה כך לא‬
‫נוצר פיח מבערה חלקית‪.‬‬
‫לאחר התקנה המכונית יכולה‬
‫לעבוד על גז וגם על בנזין‪.‬‬
‫הנעה חשמלית‬
‫• הפקת אנרגיה חשמלית מדלקים מאובנים נוזליים‪,‬‬
‫גז טבעי‪ ,‬פחם מוצק‪ ,‬אנרגיה אטומית‪ ,‬אנרגית‬
‫שמש‪ ,‬רוח וגלים‪.‬‬
‫• מתחילת המאה העשרים מנועים חשמליים‬
‫הניעו מערכות תחבורה ציבורית עירוניות‬
‫באמצעות "חשמליות" ואוטובוסים חשמליים‪,‬‬
‫רכבות חשמליות וכו'‪.‬‬
‫• מנועים חשמליים פועלים בהצלחה למעלה ממאה‬
‫שנים בשימושים תעשייתיים וביתיים‪.‬‬
‫חסרונות‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ייצור המכוניות וסוללות‬
‫החשמל עלולות להיות מזיקות‬
‫לסביבה ואף יקרות‪.‬‬
‫מתקיים קושי באגירת אנרגיה‬
‫בסוללות חשמליות‪.‬‬
‫מחיר‪ ,‬משקל וקושי שימוש‬
‫בסוללות חשמליות‪.‬‬
‫יש צורך להחליף כלי רכב בכדי‬
‫להשתמש במנוע חשמלי‪.‬‬
‫א עמדו במבחנים מעשיים‬
‫ארוכי טווח‪ ,‬בתנאי מזג אוויר‬
‫שונים‪ ,‬באזורים גיאוגרפיים‬
‫שונים‪ ,‬או במצבים חריגים כמו‬
‫תאונות דרכים‪.‬‬
‫יתרונות‬
‫• אקולוגי‪ -‬חשמל מניע ללא‬
‫פליטת גזי חממה‪ ,‬ומיוצר ברך‬
‫טבעית כגון שמש‪ ,‬רוח וכו'‪.‬‬
‫בנוסף סוללות חשמל‬
‫ממוחזרות‪.‬‬
‫• אין תלות גיאוגרפית מכיוון‬
‫שאין תלות בייצור חשמל‪,‬‬
‫וכתוצאה מכך אין תחרות על‬
‫משאבים‪.‬‬
‫• יעילות גבוהה של צריכת‬
‫אנרגיה ועלות נמוכה בהוצאות‬
‫תחזוקה של כלי רכב‬
‫חשמליים‪.‬‬
‫סיכום‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫כתוצאה מתחרות גיאוגרפית על נפט‪ ,‬אפקט החממה ואיכות‬
‫הסביבה ופחד שמאגרי הנפט הולכים ואוזלים עלו מספר הצעות‬
‫אלטרנטיביות להנעת כלי רכב‪.‬‬
‫לכל אחד מהדרכים שהוצעו יתרונות וחסרונות וכל האלטרנטיבות‬
‫דורשות שיפור משמעותי בשימוש וייצור‪.‬‬
‫מתקיים יתרון כלשהו למכוניות חשמליות כתוצאה מכך שפיתוחים‬
‫ספציפיים יכולים לפתור את רוב חסרונות השימוש והייצור‪.‬‬
‫‪http://www.mdi.lu/english/produits.php‬‬
‫לא ניתן להכריע על פי השוואה זו איזו הנעה עדיפה מבחינה‬
‫כלכלית ובמחינה אקולוגית‪ .‬אך המסקנה הברורה ביותר היא‬
‫שמודעות העולם לעבר איכות הסביבה ויתרונות גיאוגרפים של‬
‫מדינות מסוימות עלו‪ ,‬והובילו להתפתחות אלטרנטיבות שהגדילו את‬
‫השווקים החקלאיים ברחבי העולם‪ .‬על אף פי כן‪ ,‬יש צורך במחקר‬
‫והתפתחות טכנולוגית נוספים בכדי להגיע להכרעה חד משמעית‪.‬‬
‫ביבליוגרפיה‬
‫ יישום‬.)2008(.‫ פופסקו ד‬,.‫ בייביקוב ז‬,.‫ וינבלט מ‬,.‫ טרטקובסקי ל‬,.‫ זבירין י‬,.‫גוטמן מ‬
‫ המרכז למחקר‬.‫ המעבדה למנועי שריפה פנימית‬.‫השימוש בגז טבעי להנעת כלי רכב‬
.2007909 '‫ פרוייקט מס‬.‫ הפקולטה להנדסת מכונות‬,‫בהנדסת אנרגיה ושימור הסביבה‬
•
Colliding with Reality, The problem with electric cars, Jonathan V. •
Last, 16.10.10 http://www.weeklystandard.com/articles/collidingreality_508831.html
.Kemp, William. Biodiesel: Basics and Beyond. Canada: Aztext Press, 2006
Encyclopedia of chemical ."Encyclopedia of chemical technology"
.p. 82 .1991 .9 .technology
Cambridge University .Chemistry 1 .)Ratcliff, Brian et al. (2000
.0-521-78778-5 ISBN .press
•
•
•

similar documents