לא טוחנים מים

קורדו סומריבה, סמנכ”ל ניהול בחברת הייעוץ ILF  מספק סקירה של פיתוח מים באזור

במדינות רבות במזרח התיכון כבר ניתן להרגיש במציאות של “תמורות באנרגיה” – המונח הרווח כל כך לאחרונה Energy Transition, והמגמות הטכנולוגיות והמסחריות שמעצבות כעת את שוק יצור החשמל באזור מספקות הצצה לאופן שבו ייראה המגזר בעתיד.

בינתיים, האנרגיות המתחדשות הן לא לחלוטין רלוונטיות מבחינה מסחרית ולכן נעשים באזור צעדים משמעותיים כדי לשנות את המצב. בה בעת, התפתחויות בטכנולוגיות של אחסון אנרגיה עשויות בהחלט לשנות את האופי הלא יציב של משאבי אנרגיה ירוקה ולקדם את המתחדשות להטמעה קלה יותר של השימוש בהן.

עם זאת, למרות הדגש שניתן לכל הקשור לתמורות באנרגיה, הדיון בנושא ‘תמורות במים’ עדיין לא  התחיל לדגדג את פני השטח.

אחסון אנרגיה הוא עניין שהמורכבות האובייקטיבית שלו, התיאום ההרמוני בין יצור האנרגיה לפרופיל הביקוש והצרכים של הפקת מים וכן סוגיות שקשורות לייצוב הרשת, כל אלו גורמים שתמיד מהווים מכשול בהתקנה של אנרגיות מתחדשות במדינות המפרץ.

 

אתגר קונבנציונלי

כבר שנים שתחנות כוח תרמיות מספקות מים באופן מהימן לקהילות שונות במדינות המפרץ, אבל צריכת האנרגיה הגבוה מאוד, הן של המשאבות והן של החדרת החום לתהליך ההתעבות, כבר לא מקובלת יותר במסגרת יעדי הקיימות שקבעה מועצת שיתוף הפעולה של מדינות המפרץ.

יותר מזה, חוסר הלימה בין ביקוש יומי ועונתי לחשמל יהיה חריף עוד יותר בגלל צי התחנות התרמיות הללו, כתוצאה מהתמורות במגזר האנרגיה.

במובן זה, אפשר לנצל את המודולריות והגמישות שמאפיינות את הטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה של מי ים – SWRO seawater reverse osmosis – וכתוצאה מכך לקלוט אנרגיה רבה יותר במשך שעות השפל בביקוש. באותו אופן, אפשר לצמצם את התפוקה בשעות השיא.

לפיכך, בעתיד הלא רחוק, צריך יהיה לתכנן את המערכות של האוסמוזה ההפוכה למי ים כך שיוכלו לנצל את הגמישות המובנית והמודולריות, להגדיל את התפוקה בעת שהביקוש ברשת נמוך ולצמצם אותו כאשר הוא גבוה, כפי שמודגם בדיאגרמה שלהלן:

בחיפוש אחר ייצור מים בר קיימא ובשפע, אפשר לראות בטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה מחזור תהליכי שמסוגל להמיר חשמל לאנרגיה כימית – מכשיר אחסון אנרגיה באופן עקיף שבו האנרגיה הכימית שמאוחסנת בו היא למעשה, מי שתייה.

לגשר על הפער

אם כך, האם נוכל לעבור מייצור חשמל כמענה לצריכה הבסיסית, האופייני לקוגנרציה תרמית, לדפוס גמיש של הפקת מים שמביאה בחשבון זמינות של אנרגיה מתחדשת ועודפת מהרשת? המגבלות הטמונות בכושר של אחסון מים מונעות כרגע את מימוש ההזדמנות הזאת.

כך או כך, שימוש מושכל בטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה למי ים עשוי לתרום לחסכון משמעותי באנרגיה ולצמצום העומס בשעות השיא, כמו גם ליציבות של תפעול הרשת, במקום שבו מותקן כושר פוטו-וולטאי משמעותי.

בעתיד, ייתכן שניתן יהיה לתכנן מערכות אוסמוזה הפוכה למי ים כך שיפיקו יותר מים במועד נוח יותר, וליצור ביקוש שניתן להשתמש בו לטובת צמצום כמות האנרגיה שתופנה ממקור אנרגיה מתחדש, כגון אנרגיה פוטו-וולטאית, כאשר יש זמינות עודפת של אנרגיה ממקורות מתחדשים, כפי שניתן לראות בתרשים שלהלן:

עם דפוסי הייצור האלה, אפשר להפיק כמות משמעותית של מי שתייה מבלי להעלות את כמות פליטות גז החממה מאנרגיה מתחדשת. עם זאת, נדרשת בנייה מחדש של המערכות של כושר ההפקה, כמו גם האחסון של חשמל מדפוס הפקה סתגלני מעין זה.

בזמן שבמדינות המפרץ מנתקים כיום את מגזר המים ממגזר החשמל התרמי, לפחות בשלב הייצור, הולכת ומתפתחת האפשרות לסינרגיה בין שני המגזרים בשלב הניהול של חלוקת המים והחשמל.

מהלכה למעשה

אין ספק שיש טכנולוגיות חדשות שמתקדמות במהירות לכיוון של הפחתת כמות האנרגיה הנדרשת להתפלה וגם לצמצום ההשפעה הסביבתית הכוללת ובמקביל, התפתחויות בטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה למי ים נותנות גם הן מענה לצריכת האנרגיה המסוימת שנדרשת להתפלה.

כיום, נדיר שפרויקטים של מתקן ההתפלה המפורסם באיחוד האמירויות Gulf SWRO מצליחים להבטיח את הצריכה הסגולית כיותר מארבעה קוט”ש למטר מעוקב וכן – בשילוב של שיוב אנרגיה מתמשך, טיפול מקדים ופיתוח הממברנות – יש להניח שבקרוב יצליחו לעבור את המשוכה של שלושה קוט”ש.

באבו דאבי נערכו ניסויי חלוץ נרחבים שהוכיחו כבר שאפשר להתפיל מי שתייה בעלות אפקטיבית סבירה תוך שימוש במשאבים מתחדשים. הם הדגימו גם את ההיתכנות הטכנית של שימוש בטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה מחוץ לרשת, היתכנות שתבטיח אספקה של מים לאזורים מרוחקים, מבלי להיות תלויים בגז טבעי לייצור המים.