מהו משאב מתחדש?
מהו משאב מתחדש? משאב מתחדש הוא משאב שניתן לחדש באופן טבעי לאורך זמן. כתוצאה מכך, הוא בר קיימא למרות צריכתו על ידי המין האנושי. משאבים מתחדשים נחשבים חשובים במיוחד בשל הפוטנציאל שלהם להחליף משאבים בלתי מתחדשים, או סופיים, בייצור אנרגיה. בנוסף, משאבים מתחדשים יכולים להציע פתרונות אנרגיה נקיים יותר מאלה שמספקים משאבים לא מתחדשים כגון פחם ודלקים מאובנים. דוגמאות למשאבים מתחדשים כוללים שמש, רוח, מים, חום כדור הארץ (גיאותרמית) וביומסה.
מהו משאב מתחדש? – משאבים מתחדשים נחשבים חשובים במיוחד בשל הפוטנציאל שלהם להחליף משאבים בלתי מתחדשים, או סופיים, בייצור אנרגיה. בנוסף, משאבים מתחדשים יכולים להציע פתרונות אנרגיה נקיים יותר מאלה שמספקים משאבים לא מתחדשים כגון פחם ודלקים מאובנים.
מהו משאב מתחדש? – דוגמאות למשאבים מתחדשים כוללים שמש, רוח, מים, חום כדור הארץ (גיאותרמית) וביומסה.
מהו משאב מתחדש? – נקודות מרכזיות
הבנת משאבים מתחדשים
משאב מתחדש הוא משאב שיש היצע אינסופי שלו כי ניתן לחדש אותו. השמש, הרוח והחום הגיאותרמי נחשבים בלתי נדלים ולכן הם דוגמאות למשאבים מתחדשים.
מים נחשבים גם למשאב טבע מתחדש, כל עוד יש משקעים. שינוי דפוסי האקלים הוכיח את הצורך במאמצי שימור כדי להגן על אספקת המים.
משאבי טבע אחרים נחשבים למתחדשים למרות שצריכים להקדיש זמן ומאמץ להתחדשותם. בנוסף, רוב המתכות היקרות נחשבות למתחדשות מכיוון שהן ניתנות לשימוש חוזר. מכיוון שהם אינם נהרסים במהלך החילוץ והשימוש בהם, ניתן למחזר אותם.
שלא כמו משאבים מתחדשים, ברגע שמשאב שאינו מתחדש מתרוקן, לא ניתן לשחזר אותו. ככל שהאוכלוסיה האנושית ממשיכה לגדול ומשאבים סופיים נעשים נדירים יותר ויותר, הביקוש למשאבים מתחדשים עולה.
משאבים מתחדשים המשמשים לאנרגיה
דלקים מאובנים שימשו מאז סוף שנות השמונים של המאה ה-19 להפקת האנרגיה בה אנו משתמשים. משאבים מתחדשים כגון כוח הידרו ועץ היו בשימוש הרבה יותר זמן. למעשה, הם היו שני משאבי האנרגיה המתחדשים העיקריים עד שנות ה-90.
בשנים שחלפו מאז, ייצור אנרגיה מתחדשת הגיע יותר ויותר ממשאבי ביומסה, גיאותרמית, שמש, מים ורוח.
משאבים מתחדשים שיכולים להחליף דלקים מאובנים בייצור אנרגיה הם מוקד מרכזי של מדינות ברחבי העולם. האתגרים להפקת אנרגיה מתחדשת מוצלחת כוללים אמינות והוצאות.
מחקר רב מתרחש כדי לקבוע את הכדאיות והיישום הטוב ביותר של אנרגיה מתחדשת בקנה מידה המוני.
סוגי משאבים מתחדשים
שמש
אור השמש הוא משאב מתחדש מוכר ברבים. למעשה, הוא שימש לאורך ההיסטוריה האנושית כדי לחמם מקלטים, לייבש ולבשל מזון ולחמם מים. קיימות ומפותחות טכנולוגיות שונות לאיסוף והמרת קרינת השמש לאנרגיית חום שניתן להשתמש בה למטרות שונות.
לדוגמה, מכשירים פוטו-וולטאיים סולאריים (PV), או תאים סולאריים, משנים את אור השמש לחשמל. בהתאם למספר התאים הסולאריים בשימוש, הם יכולים להפעיל מכשירי חשמל קטנים או לספק חשמל לבתים רבים
האתגר בשימוש באור השמש לצרכי האנרגיה שלנו הוא שהוא יכול להשתנות ולעיתים להיות לא אמין. זמינות אור השמש תלויה בשעה ביום, בתנאי מזג האוויר הקיימים, בעונת השנה ובמיקום הגיאוגרפי.
רוּחַ
לרוח יש קשר ישיר לשמש. רוחות יומיומיות נוצרות כאשר חום השמש נקלט באופן לא אחיד על ידי המשטחים המשתנים על פני כדור הארץ, כולל אוקיינוסים ומסות מים אחרות. אוויר מעל היבשה מתחמם מהר יותר מאוויר מעל המים במהלך היום כשהשמש זורחת. האוויר החם הזה מתרחב ועולה. אוויר קריר יותר תופס את מקומו. זה יוצר רוח.
בשנים קודמות, טחנות רוח שימשו ברחבי ארה"ב כדי ללכוד אנרגיה ולשאוב מים מבארות. הם עדיין קיימים באזורים חקלאיים מסוימים כדי לספק לבעלי חיים מים.
כיום, הרוח רתומה לייצור חשמל. רוח זורמת על להבים בטורבינות רוח. הלהבים מסתובבים וזה מניע גנרטור חשמלי. בתורו, זה מייצר חשמל.
בדרך כלל, טורבינות רוח אינן מייצרות פליטות המסוגלות לזהם את האוויר או המים. כמו כן, אין צורך לקרר אותם במים. למרות שהם נדירים, הם עלולים להיות בעלי השפעות שליליות על הסביבה אם הם דולפים נוזלי סיכה או עולים באש. הם יכולים גם להשפיע על חיי ציפורים ומינים.
בשנת 2021, טורבינות רוח סיפקו כ-9.2% מסך ייצור החשמל בקנה מידה של שירותים בארה"ב.
מים
אנרגיית מים היא האנרגיה המופקת מהמים. זה היה מקור אנרגיה מתחדש מוקדם עוד לפני ששימש לייצור חשמל. לדוגמה, כוח הידרו הפך גלגלי משוטים על נהרות כדי לטחון תבואה ועצים. שינויים במשקעים ומחסור במים עקב בצורת יכולים להשפיע על ייצור אנרגיה הידרומית.
אנרגיית מים שימשה לייצור חשמל בארה"ב החל משנת 1880. כיום רוב ההידרואלקטריות של המדינה מיוצרת במתקנים הממוקמים בסכרים גדולים שנבנו בשנות ה-70.
עד 2019, אנרגיית המים הייתה המקור הגדול ביותר לייצור חשמל שנתי מתחדש הכולל בארה"ב.
בשנת 2021 הידרואלקטריות היווה 31.5% מסך ייצור החשמל המתחדש בקנה מידה של שירותים.
גיאותרמית
גיאותרמית היא משאב מתחדש המשתמש בחום כדור הארץ כדי לייצר חשמל. מעיינות חמים שחוממו על ידי כדור הארץ שימשו במשך מאות שנים לרחצה. אנרגיה גיאותרמית שימשה, ועודנה, למערכות הסקה מחוזית.
אנרגיה גיאותרמית משמשת גם לייצור חשמל. תחנות כוח למטרה זו בנויות מתחת לפני הקרקע, בטווח של כקילומטר משטח כדור הארץ.
לשבע מדינות בארה"ב יש תחנות כוח גיאותרמיות. בשנת 2021 הם ייצרו כ-16 מיליארד קילוואט-שעה (קוט"ש) של חשמל. זה שווה לכ-0.4% מסך ייצור החשמל בקנה מידה של שירותים בארה"ב. המדינות הללו הן קליפורניה, אורגון, נבאדה, איידהו, יוטה, ניו מקסיקו והוואי.
משאבות חום גיאותרמיות הן דרך נוספת להשתמש בחום כדור הארץ. הם מעבירים חום מהקרקע (או מים) לתוך מבנים במהלך החורף והופכים את התהליך בקיץ כדי לסייע בחימום וקירור.
ביומסה
מוצרים אורגניים מתחדשים המייצרים אנרגיה מכונים ביומסה. תהליך הפוטוסינתזה משתמש באנרגיה מהשמש כדי להמיר משאבי ביומסה לאנרגיה כימית.
בשנת 2021, ביומסה סיפקה כמעט חמישה קוודריליון יחידות תרמיות בריטיות (Btu) וכ-5% מכלל השימוש באנרגיה ראשונית בארצות הברית.
משאבים מתחדשים ביומסה כוללים עץ ופסולת עץ, גידולים חקלאיים ופסולת (המשמשים בעיקר לדלק ביולוגי), פסולת עירונית לרבות נייר, כותנה, מזון ופסולת חצר, וזבל בעלי חיים וביוב.
דלק ביולוגי מתייחס לדלקים נוזליים ורכיבי מיזוג המופקים מחומרי ביומסה מזין. רוב הדלקים הביולוגיים משמשים כדלקים לתחבורה, אך הם עשויים לשמש גם לחימום וייצור חשמל. משאב מתחדש זה הפך נפוץ יותר בשנים האחרונות כחלופה למשאבים שאינם מתחדשים כגון פחם, נפט וגז טבעי.
בשנת 2021 ייצרה ארה"ב כ-17.5 מיליארד גלונים של דלק ביולוגי. הוא השתמש בכ-16.8 מיליארד גלונים. בנוסף, ארה"ב הייתה יצואנית נטו של כ-0.8 מיליארד גלונים של דלק ביולוגי. הדלק אתנול היווה את החלק הגדול ביותר של היצוא הזה.
למרות שהמחירים עדיין גבוהים עבור דלק ביולוגי, כמה מומחים מעריכים שככל שמחירי הדלקים המאובנים יעלו, מחיר הדלק הביולוגי יהפוך לתחרותי יותר.
משאבים מתחדשים לעומת משאבים שאינם מתחדשים
משאבים מתחדשים
משאבים מתחדשים הם אותם משאבים שממשיכים להתקיים למרות שהם נצרך או יכולים לחדש את עצמם על פני תקופה של זמן גם בזמן השימוש בהם. הם כוללים את השמש, הרוח, המים, הגיאותרמיות וביומסה.
החיסרון של משאבים מתחדשים הוא שהם עשויים שלא להיות זמינים לשימוש בעת הצורך.
למשל, היכולת לאסוף ולהשתמש באנרגיה סולארית מוגבלת בלילה ובשמיים מעוננים. זמינותם המתמשכת של המים תלויה במשקעים ובתנאי מזג האוויר המתמשכים.
משאבים מתחדשים נחשבים כבעלי פחות השפעה שלילית על הסביבה.
משאבים בלתי מתחדשים
משאבים לא מתחדשים הם אותם משאבים שנחשבים סופיים בשל הזמן הארוך ביותר שלוקח לטבע ליצור אותם. ברגע שהם מתרוקנים, הם הופכים לא זמינים. הם כוללים פחם, גז טבעי ונפט.
היתרון של משאבים שאינם מתחדשים הוא שהם זמינים כעת והתשתית לשימוש בהם קיימת להפקת חשמל לפי דרישה.
עם זאת, יש להם השפעה סביבתית שלילית גדולה יותר מאשר משאבים מתחדשים. החום שנלכד על ידי גז פחמן דו חמצני בעת שריפת פחם ונפט תורם לעליית הטמפרטורה של האטמוספירה ולשינוי האקלים העולמי.
פעילים, צרכנים ומנהיגי ממשלה מקדמים אנרגיה מתחדשת כדרך לייצר חשמל נחוץ ללא הפליטות שמחממות את כדור הארץ ומאיימות על החיים על פני כדור הארץ.
נסיבות ייחודיות
מגמה עולמית לקראת משאבים מתחדשים
משאבים מתחדשים הפכו למוקד של התנועה הסביבתית, הן מבחינה פוליטית והן מבחינה כלכלית. אנרגיה המתקבלת ממשאבים מתחדשים מעמיסה הרבה פחות על האספקה המוגבלת של דלקים מאובנים, שהם משאבים שאינם מתחדשים.
הבעיה בשימוש במשאבים מתחדשים בקנה מידה גדול היא שהם יקרים, וברוב המקרים יש צורך במחקר נוסף כדי לקבוע כיצד להשתמש בהם בצורה החסכונית ביותר.
מעבר לאספקה המוגבלת שלהם, מקורות אנרגיה כמו דלקים מאובנים פוגעים בסביבה כאשר מייצרים אותם וצורכים אותם ותורמים להתחממות הגלובלית. ההסכם הבינלאומי הגדול הראשון לבלימת פליטת פחמן דו חמצני והתחממות כדור הארץ היה פרוטוקול קיוטו, שנחתם ב-1997. לאחרונה, מעצמות עולמיות נפגשו בפריז ב-2015 כדי להתחייב על הפחתת פליטות והתמקדות בהישענות גבוהה יותר על משאבים מתחדשים לאנרגיה.
תמריצים לשימוש
תמריצים יכולים לעודד שימוש באנרגיה חלופית. לדוגמה, מסי אנרגיה מטילים היטל על דלקים מאובנים. זה יכול להפוך את המחירים של משאבים מתחדשים לתחרותיים ואטרקטיביים יותר. כתוצאה מכך, אנשים עשויים להיות נוטים יותר להשתמש באנרגיה מתחדשת.
קרנות ירוקות, שהן כלי השקעה כמו קרנות נאמנות, תומכות בחברות ידידותיות לסביבה ובקיימות על ידי השקעה בהן. זה גם עוזר לקדם את המודעות הסביבתית.
נראה כי התמריצים הללו משפיעים. על פי מינהל המידע האמריקאי לאנרגיה (EIA), בשנת 2021, אנרגיה מתחדשת סיפקה כ-12.6 קוודריליון יחידות תרמיות בריטיות (Btu). זה ייצג 12% מסך צריכת האנרגיה בארה"ב.
מגזר החשמל צרך כ-59% מהאנרגיה המתחדשת בארה"ב בשנת 2021, וכ-20% מייצור החשמל בארה"ב הגיע ממקורות אנרגיה מתחדשים.
ממשלות מדינות ופדרליות עודדו יותר צריכת דלק ביולוגי עם דרישות ותמריצים לשימוש באנרגיה מתחדשת. ה-EIA צופה שצריכת האנרגיה המתחדשת בארה"ב תמשיך לעלות עד שנת 2050.
מה המשמעות של משאבים מתחדשים?
המונח משאב מתחדש מתייחס למשאב שמתחדש באופן טבעי לאורך זמן. המשמעות היא שניתן להשתמש בו ללא חשש שהוא יתרוקן לצמיתות. משאבים מתחדשים הם בעלי עניין מיוחד כמקורות לאנרגיה מתחדשת.
מהי דוגמה למשאב מתחדש?
הרוח היא דוגמה אחת. כך גם השמש והמים. ביומסה היא מקור לאנרגיה מתחדשת מצמחים ובעלי חיים. הוא כולל עצים, גידולים חקלאיים, פסולת מזון וזבל בעלי חיים.
מה נעשה כדי לעודד שימוש במשאבים מתחדשים?
מיסי אנרגיה מטילים היטל על דלקים מאובנים. התקווה היא שמחירי אפשרויות האנרגיה המיוצרות על ידי משאבים מתחדשים יהפכו לאטרקטיביים יותר ויעודדו עניין של הצרכנים. קרנות נאמנות ירוקות תומכות בחברות ידידותיות לסביבה ובקיימות על ידי השקעה בהן ועוזרות בקידום המודעות הסביבתית.
מהו פרוטוקול קיוטו?
פרוטוקול קיוטו הוא הסכם בינלאומי להפחתת פליטת פחמן דו חמצני (CO2) וגזי חממה (GHG) באטמוספרה. העיקרון המהותי של פרוטוקול קיוטו הוא שמדינות מתועשות צריכות להפחית את כמות פליטת ה-CO2 שלהן. הפרוטוקול אומץ בקיוטו, יפן בשנת 1997, כאשר גזי חממה איימו במהירות על האקלים שלנו, על החיים על פני כדור הארץ ועל כדור הארץ עצמו.
סיכום ומסקנות
משאבים מתחדשים כוללים את השמש, הרוח, המים, החום של כדור הארץ (גיאותרמית) וביומסה.
משאבים מתחדשים הם משאבי טבע המתחדשים לאורך זמן או קיימים על בסיס מתמשך. בשנים האחרונות, הם גילו עניין מיוחד בשל התפקיד החיוני שהם יכולים למלא בהחלפת משאבים לא מתחדשים כמו דלקים מאובנים בייצור אנרגיה. הם גם נתפסים כבעלי פחות השפעה שלילית על הסביבה.
כמובן, נעשה שימוש רב במשאבים מתחדשים במשך אלפי שנים לפני שהחל לעשות שימוש נרחב במשאבים שאינם מתחדשים כמו פחם ונפט בסוף המאה ה-19.
בשל האופי הסופי של פחם ונפט, בתוספת האיום משינויי האקלים, הקהילה העולמית מתמקדת בשימוש רב יותר במשאבים מתחדשים כדי לענות על צורכי האנרגיה.
