תובלה עם גז ירוק

המלחמה בין רוסיה לאוקראינה שינתה סדרי בראשית ביבשת אירופה. התלות הגבוהה של מרבית המדינות בגז שהגיע מרוסיה, וכן הפסקת הזרמת הגז הפתאומית, גרמו שינוי במאזן האנרגטי של המדינות. אם עד לא מכבר הייתה התלות בדלק ובגז שהגיעה מהמזרח ברורה ויציבה, לפתע הכול התערער. מדינות אירופה החלו לחפש מקורות אלטרנטיביים, ורצוי שיהיו ירוקים וידידותיים לסביבה.

מדינות אירופה חוו את המחיר של גז שמופק ממעמקי האדמה. התלות המוגזמת של האיחוד האירופי באספקת אנרגיה חיצונית מרוסיה, מעכבת את אבטחת האנרגיה ומנפחת את חשבונות האנרגיה של אלפי משקי בית ותעשיות באירופה. האיחוד האירופי גילה נחישות להתרחק מהגז הרוסי תוך שמירה על המאמצים להפחית את שינויי האקלים על ידי זירוז ייצור וקליטה של אנרגיה מתחדשת.

המעבר לתובלה חשמלית טוב ויפה, אלא שלצורך הפקת חשמל יש להשתמש בדרך כלל בתחנות כוח, וגם הן מזהמות. הזיהום אומנם אינו במרכז הערים, אבל הוא קיים, ותורם לפליטת פחמן ולהתחממות כדור הארץ.

אחד הפתרונות הוא שימוש בביו-מתאן ובביו-גז. אלו מופקים ממקורות טבעיים, לפיכך זיהום האוויר נטו שהם מייצרים נמוך מאוד. המגזר הזה כבר מספק 18.4 bcm (מיליארד מטרים מעוקבים) של גז מתחדש לאירופה. הצפי הוא שעד שנת 2050 יסופקו כמעט פי עשרה מזה, עד 167 bcm, ויכוסו 62-35 אחוזים מהביקוש לגז.

גז נוזלי טבעי

ביו-LNG (נקרא גם LBG) הוא דלק מתחדש שהוא ביוגז נוזלי (ביו-מתאן). אפשר להפיק אותו מכל פסולת אורגנית להפקת ביוגז, כגון בוצה ממפעלי טיהור, פסולת מזון, זבל ושאריות אחרות.

בניגוד לביו-LNG, גז LNG 'רגיל' (גז טבעי נוזלי, Liquified Natural Gas) מופק מדלק שבסיסו הוא נפט (מתאן), כלומר גז שמופק ממאגרים תת-קרקעיים או תת-מימיים. בשני המקרים נדרש 'להנזיל' את הגז, בעיקר כדי לצמצם את הנפח שלו, במטרה שיחידת נפח נתונה תאפשר הרבה יותר אנרגיה, ובשפת התובלה: הגדלת הנסועה בין תדלוקים.

התהליך להנזלת ביוגז זהה לזה של LNG 'רגיל'. הגז מקורר למינוס 162 מעלות צלזיוס. הוא תופס הרבה פחות מקום, ולפיכך אפשר להכניס הרבה יותר אנרגיה למכלי המשאית.

המטרה של נציבות האיחוד האירופי (REPower EU) היא להגביר את ייצור הביוגז השנתי פי עשרה ולהגיע ל-35 מיליארד מ"ק עד שנת 2030. כבר אושר כי יותר מ-78 מפעלי ביו-LNG יהיו מוכנים באירופה עד 2024. גרמניה ואיטליה, עם הולנד יחד, צפויות להיות מדינות הביו-LNG המובילות בשנים הקרובות. המשמעות היא שכבר כיום מיושמות באירופה תוכניות מסיביות להחלפת הגז הטבעי הנוזלי (LNG) שמופק ממאובנים (נפט) ב-ב-Bio-LNG.

הפריסה של הנקודות שמייצרות ומתדלקות ביו-מתאן תתרום לאבטחת אנרגיה ולהפחתת שינויי האקלים. כדי להגיע ליעד של 35 bcm, השימוש בביו-מתאן חייב להתרחב מאוד עד 2030. פיתוח המגזר יתרום גם למערכת משולבת של אפס אנרגיה, יקיף את האנרגיה והמעברים האגרו-אקולוגיים ויסייע לאירופה לאמץ כלכלה מעגלית.

שוק ביו-מתאן וביוגז

ייצור ביוגז וביומתאן משולב בשנת 2021 הסתכם ב-196 TWh או 18.4 bcm של אנרגיה, דומה לכל צריכת הגז הטבעי של בלגיה ו-4.5% מצריכת הגז של האיחוד האירופי בשנת 2021. תעשיית הביוגז קפאה בעשור האחרון, ואילו ייצור הביו-מתאן ממשיך לגדול. בשנת 2020 נרשם באירופה ייצור ביו-מתאן של 31 TWh או 2.9 bcm. הנתון צמח ל-37 TWh או 3.5 bcm בשנת 2021 - עלייה של 20%.

בעשור האחרון הייתה חשובה מאוד האספקה של החשמל והחום הניתנים לשיגור מביו-גז, והיא תימשך במידה מסוימת. עם זאת המגמה הנוכחית שמה את הדגש בייצור ביו-מתאן, וצפוי כי נטייה זו תוגבר בעשור הקרוב: ביו-מתאן הוא נושא אנרגיה רב-תכליתי, המתאים למגוון מגזרים, בהם תחבורה, תעשייה, חשמל והסקה לצרכי חימום.

תדלוק משאיות עם ביוגז מפסולת מזון

חברת התחבורה McCulla היא אחת החברות הראשונות בצפון אירלנד שעוברת מסולר לביוגז. היא נעזרת בפתרון שדרוג של חברת פנטאיר (Pentair) שמתמחה בטיפול במים ובפתרונות בני קיימא נקיים. פנטאיר נבחרה לספק ציוד לשדרוג ביוגז וציוד גז טבעי דחוס (CNG) כדי לסייע בתפעול של עד 40 משאיות CNG ל-McCulla, שעוסקת בתובלה בקירור בצפון אירלנד.

גז מתחדש להובלה נעשה יותר ויותר דרך מהירה וחסכונית להפחתת פחמן מכלי רכב כבדים. ניידות הגז נעשית מניע חשוב במרוץ להפחתת פליטות מתחבורה עד שנת 2050. כפי שנאמר במדיניות האקלים של האיחוד האירופי, פליטת גזי חממה מתחבורה תצטרך להיות נמוכה ב-60% לפחות מ-1990, והנתיב מוביל לאפס פליטות מזהמות. גז טבעי דחוס (CNG) כבר זמין כדלק לרכב במדינות רבות, ולפי איגוד הרכב הטבעי והביו גז (NGVA Europe), מפעיל כיום יותר מ-1.5 מיליון כלי רכב באירופה.

Bio-CNG, גז דחוס ממקורות מתחדשים, הוא צעד גדול לקראת קיימות אידיאלית. לצורך זה נעשה שימוש בפסולת אורגנית הנמצאת בהליכי פירוק (AD) ומייצרת ביוגז. לאחר שדרוג לביומתאן, לגז יש צפיפות אנרגיה זהה לזו של גז טבעי. חברת התובלה McCulla בנתה מפעל להפקת ביוגז מפסולת מזון כבר בשנת 2017. הגז מופק בהליך יעיל אנרגטי המשלב חום וכוח (CHP - Combined Heat and Power), המספק חשמל לאחסון התוצר המקורר של החברה.

יו"ר החברה אשלי מקולה רצה להגיע רחוק יותר. בשנת 2020 הוא החליט להשקיע במשאיות המונעות בגז טבעי דחוס ובהתקנה של מכלים כדי לתדלק אותן בגז מתוצרת ביתית. המטרה הייתה להשתמש באנרגיה ממפעל ה-AD (פירוק פסולת אורגנית) כדי להניע גם צי משאיות. כעת החברה נעשית חלק מתעשייה אמיתית ראשונה, בשותפות עם רשת הקמעונאות לידל (Lidl).

עם קיבולת של 450 מ"ק לשעה, מערכת פירוק הפסולת של McCulla זקוקה לשדרוג בקנה מידה קטן יחסית. כאן נכנסת לתמונה המערכת של חברת פנטאיר, שהעבירה לאתר את BioCompact מבוסס הממברנה באמצעות משאית. משם הדרך הייתה קצרה להשלמת ייצור מהיר, חיבור המערכת והכנתה להפעלה.

ציוד השינוע כבר כלול. לפנטייר יש ניסיון של 75 שנים באספקת פתרונות לכידת פחמן ושדרוג ביו-גז, המסייעים לעיבוד פסולת, וכן למפעלי טיהור מים, למזבלות, לחקלאים ולחברות עיבוד מזון להקטין את טביעת הרגל הפחמנית שלהם ולייעל תהליכים. החברה גם מתקינה את הציוד לדחיסת הביו-מתאן לגז דחוס, וכן את תחנת התדלוק עם מיתקני דלק.

בסוף שרשרת המיחזור, אחרי שהביו-מתאן מועבר לשימוש כלי הרכב, נותרת פסולת אורגנית רבה. היא מנותבת לקומפוסט שמגיע לשימוש חקלאי, לטובת גידולים חקלאיים. כאן נסגר המעגל של שימוש מעגלי בתוצרת החקלאית, ניצול מרבי שלה ופגיעה קטנה ככל האפשר בסביבה.

נחזור לקמעונאית הענק לידל. לאחר הזמנת צי ראשון של משאיות, לידל (שוויץ) עוברת כעת לשימוש גדול יותר בביוגז (נוזלי או כגז דחוס) כדי לספק מוצרים לרשת החנויות הענפה שלה. שתי משאיות CNG ראשונות שהוכנסו לשירות עובדות רק עם ביוגז. המשאיות מצטרפות לצי ראשוני של 30 משאיות המונעות בגז טבעי נוזלי ( LNG).

בלידל טוענים ששימוש באנרגיה מתחדשת מקומית כמקור אנרגטי, הוא הגיוני ומחייב מבחינה אקולוגית. במילים אחרות, מה שהיה פעם פסולת, יסופק כמקור אנרגטי למשאיות ביוגז. לידל כבר מספקת 40% מהובלת המטענים שלה בשוויץ באמצעות דלק חלופי. מתוך רצון לספק לכל החנויות שלה דלק שאינו מופק מנפט עד שנת 2030, המותג החל גם להשתמש בגז טבעי סינתטי.

לוולוו משאית ביוגז לתובלה ארוכת טווח

חטיבת המשאיות של וולוו השיקה לאחרונה משאית חדשה וחזקה המונעת בגז, שיכולה לפעול באמצעות ביוגז נוזלי. המשאית יכולה לבצע משימות הובלה תובעניות למרחקים ארוכים תוך הפחתת פליטת CO2 כוללת. למרות שיפורים טכנולוגיים ממשיים בקיבולת הסוללה החשמלית, היא עדיין אינה מספיקה לתובלה ארוכת טווח, מה גם שאתרי טעינה מהירה אינם נמצאים בכל מקום.

לפני כחמש שנים השיקה וולוו משאיות שיכולות לפעול על ביוגז נוזלי הנקרא בדרך כלל ביו-LNG - דלק מתחדש שאפשר להפיק מסוגים רבים של פסולת אורגנית, כולל שאריות מזון. הדלק יכול להפחית את פליטת CO2 עד 100%.

כעת, משאיות חסכוניות מבית וולוו זוכות לרמת הספק חדשה של 500 כ"ס. המשאיות המונעות בגז, שמוצעת בדגמים FH ו-FM, מצטרפות למנועי 420 ו-460 כ"ס הקודמים. מנועי הגז זוכים גם לשדרוגים טכניים שבזכותם הם חסכוניים בדלק עד 4%. עם מכל גז חדש וגדול ב-10%, טווח הנסיעה נעשה ארוך יותר.

דניאל ברגסטרנד, מנהל מוצר למשאיות מונעות בגז בוולוו, טוען שמשאיות שמונעות בביוגז הן השלמה מצוינת לתובלה חשמלית, ועוזרות לחברות התובלה להתקדם עם שאיפות הקיימות שלהן. מעבר לכך, למשאיות המונעות בגז יש ביצועים דומים למשאיות דיזל מקבילות. התדלוק מהיר כמעט כמו משאית דיזל, והרשת של מאות רבות של תחנות דלק ל-bio-LNG ול-LNG באירופה הולכת וגדלה ותורמת להובלות ארוכות טווח.

מערך הגז המחוזק מתאים היטב למפת הדרכים האסטרטגית התלת-מסלולית של וולוו, שמתעתדת להגיע לאפס פליטות: משאיות חשמליות על סוללות, משאיות המבוססות על תאי דלק (מימן) ומנועי בעירה הפועלים על דלק מתחדש כגון ביוגז, HVO ואפילו מימן ירוק. בוולוו סבורים שנדרשים מספר פתרונות טכניים, מכיוון שהזמינות של תשתית אנרגיה ודלק שונה מאוד בין מדינות ואזורים. קיימים גם הבדלים בין משימות התובלה באזורים האלו.

פרטים טכניים של משאיות וולוו המונעות בביוגז:

* דגמי מוצר: FH, FM ואפשר להזמין גם FMX.

* רמות הספק: 420, 460 ו-500 כ"ס.

* דלק: ביו-LNG (ביוגז נוזלי) או LNG. כמות קטנה של סולר או HVO משמשת להצתת הגז.

* טווח: עד 1,000 ק"מ (בהתאם למספר מכלי ה-LNG ולמאפייני הנסיעה).

* טכנולוגיית מנוע: על ידי ניצול היעילות הגבוהה של המנוע, מושג כושר נסיעה זהה לזה של משאית דיזל, המאפשרת לנסוע בעומסים גבוהים ובטווח נסיעה שמאפשר לגמוע מרחקים ארוכים.

* מנועי Euro6 Step E החדשים המונעים בגז.

מנועי הגז עודכנו לחלוטין, והיעילות המוגברת מתקבלת על ידי מזרקים ובוכנות חדשות להפחתת החיכוך ועל ידי מערכת טורבו חדשה, משאבת שמן משתנה ואוורור ארכובה המטפל בשמן לא מסונן.

צי משאיות נסטלה הוסב לביו-LNG

ראשי קונצרן המזון הענק נסטלה התחילו פיילוט של צי משאיות המופעלות באמצעות ביו-LNG בבריטניה ובאירלנד. המשאיות מיועדות לפעילות לוגיסטית של הקבוצה, ויפחיתו את פליטת CO2 באופן ניכר. בלב התוכנית נמצא המפעל של נסטלה - Nestlé nutzt Kreislaufwirtschaft, שהוא מפעל הביוגז החקלאי הגדול ביותר בשוויץ, וממוקם באתר של נסטלה, ליד מפעלי הבקבוק של Henniez. הוא מופעל על ידי ספקית האנרגיה, קבוצת Groupe E Greenwatt.

בעבור נסטלה, קיימות וכלכלה מעגלית לא רק נחשבו דבר טוב במשך שנים, אלא הן חלק חשוב באסטרטגיה הארגונית של חברת המזון מהגדולות בעולם. מפעל הביוגז החקלאי הגדול ביותר בשוויץ פועל מאז 2016 בהניאז (קנטון ווד), הקומונה שבה מקורם של המים המינרליים באותו השם והידועים ברחבי שוויץ. בכך יש לנסטלה סיוע בהגנה על המים המינרלים מפני זיהומים ופחות פליטה של CO2 בשנה - 3,000 טונות פחות.

יצרנית המזון והמשקאות מנצלת את היתרונות של כלכלה מעגלית ואנרגיה בת קיימא גם בבריטניה ובאירלנד, וזו הסיבה שהחברה מסתמכת על משאיות המונעות על ידי LNG בעבור הלוגיסטיקה שלה שם. על ידי המרת שלושה רבעים מצי המשאיות שלה מדיזל לביוגז נוזלי, המכונה ביו-LNG או LBG, נסטלה מסוגלת לספק את הסחורה שלה בפליטת CO2 נמוכה ב-95%. זה צעד חשוב לקראת המחויבות שלה להשיג אפס פליטות נטו עד 2050.

המעבר של הצי של נסטלה ל-bio-LNG הוא רק צעד ראשון לקראת טביעת רגל אקולוגית יותר. הצוות הלוגיסטי ושותפי השילוח כבר עובדים על מעבר למנועים חלופיים. בד בבד נעשים מאמצים להגדיל את יכולת האספקה של משאיות יחידות, שכן כל משאית דיזל שאפשר להוריד מהכביש, פירושה פחות פליטת CO2.

בנסטלה טוענים שהעבודה עם מספר שותפים ועם התעשייה משתלמת לכולם, וזאת הדרך היחידה שהקבוצה הצליחה להעלות על הכביש משאיות מונעות בביו-LNG. המשאיות יוכלו לנסוע בקרוב בכבישים באופן כמעט נייטרלי לאקלים, כלומר תובלה בת-קיימא שמנצלת עד תום פסולת אורגנית שקיימת ממילא.