בתחילת המאה ה-20, בילה פרסיבל לואל, אסטרונום אמריקאי, 15 שנים מחייו בניסיון לשכנע את העולם שגילה תעלות על מאדים וזאת אחרי שקרא מפה של חוקר איטלקי, שצפה במאדים ותרגם את המילה ערוצי נחל בטעות כ"תעלות". כמאמין אדוק בחיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ, לואל חיבר סדרת ספרים שהסבירו מדוע דפוס הקווים החלש על פני השטח של מאדים דרך הטלסקופים מתקופת ויקטוריה הוכיח מעבר לכל ספק שהכוכב האדום אוכלס בעבר על ידי שבט נמרץ של חופרי תעלות.
לואל לא היה אדם טיפש. כמתמטיקאי ומדען מוערך, המחקר האסטרונומי שלו הוביל מאוחר יותר לגילוי פלוטו. אבל הרצון הנואש שלו להתאים את הראיות הדלות להשערת "החייזרים החכמים" – להוכיח את האמת בדבר שרצה נואשות שיהיה נכון – הוביל אותו לזנוח את החשיבה הביקורתית שלו ולהפוך לאדם שמזוהה עם תיאוריה שנולדה מטעות בתרגום.
כשמדובר בדלק סינתטי (e-fuel) – דלק נוזלי מלאכותי נטול פחמן שיכול להפעיל כל מכונית בנזין או דיזל קיימת ללא שינויים – אני חושש שאולי נהיינו קצת כמו פרסיבל לואל. ב"אנחנו", אני מתכוון לאנשים שאוהבים מנועי בעירה פנימית: הרעש, ההתרגשות, הנוחות, העובדה שהם לא צריכים להיטען מחדש כל שעה וחצי.
וההבטחה של טכנולוגיה שמאפשרת לנו לשמור על המנועים הרועשים והמרגשים שלנו, אבל בלי אשמה, בלי פשרות… ובכן, זה לא נשמע כמעט מושלם מדי? האם יש סיכון שאנחנו משעים את השיפוט האובייקטיבי שלנו, בוררים את הראיות, כי אנחנו כל כך נואשים רוצים שהם יהיו תרופת הפלא?
בחיפוש אחר תשובות, פניתי לפדי לואו, מהנדס פורמולה 1 לשעבר שעומד כעת בחזית תנועת הדלק הסינתטי. אחרי שלושה עשורים של בניית מכוניות פורמולה 1 שצברו תריסר אליפויות עולם ויותר מ-150 ניצחונות במרוצים בוויליאמס, מרצדס ומקלארן, ב-2020 הקים לואו את Zero Petroleum, סטארט-אפ לדלק סינתטי שממוקם בביסטר, אוקספורדשייר.
והנה מה שאתם צריכים לדעת עליו. לא דחוף לו למר פדי לואו לשמור שההונדה S2000 המיושנת שלכם תישאר על הכביש עוד כמה שנים.
"תראה, אני אוהב מנועים," הוא מודה. "כולנו אוהבים שריפה. זה דבר מאוד אנושי. מנועי בעירה פנימית הם מרגשים. אבל אני לא עושה את זה מנקודת מבט רגשית, כדי להציל את המכונית או משהו כזה. אנחנו לא מייצרים דלקים סינתטיים כדי לשמר את המנועים."
זה, אני חושב, מרגיע. אז אם לא כדי להציל את מנועי ה-V8 שלנו, למה לואו מבזבז כל כך הרבה אנרגיה (נטולת פחמן) כדי להפוך את הדלקים הסינתטיים למציאות?
"כי אי אפשר לחשמל הכול," הוא מסביר. "כל מה שאתה יכול לחשמל, מצוין. אני אוהב מכוניות חשמליות. אבל יש דברים רבים בעולם שפשוט אי אפשר לחשמל, או שכלכלית אין לזה היתכנות.
"למשל, הדוגמה הפשוטה ביותר תהיה מטוס. אפשר לחשמל כלי קטן שמטיס אדם אחד למרחק של 16 ק"מ. אבל מטוס נוסעים משמעותי פשוט לא יכול להיות חשמלי. הוא לא ימריא כי יהיה כבד פי חמישים ממטוס המונע בדלק סילוני".
אבל טכנולוגיית הסוללות משתפרת משנה לשנה. צפיפות האנרגיה של סוללות במכוניות חשמליות הוכפלה, פחות או יותר, בעשור האחרון. בוודאי, אם קצב ההתקדמות הזה ימשיך, תוך זמן קצר בואינג עם הנעה חשמלית יהיה מציאותי? לצערי לא, אומר לואו.
"כן, טכנולוגיית הסוללות משתפרת, אבל היא לעולם לא תגיע לנקודה הזו. זו פיזיקה בסיסית. בסוללה חשמלית, מאחסנים אלקטרונים, שמחוברים למולקולות כבדות. זה מעמס שיושב שם כדי לשאת את האלקטרונים הללו. אבל לבעירה של פחמימן צפיפות אנרגיה שונה באופן דרמטי. אולי יש דברים שאנחנו עדיין לא יודעים עליהם, אבל אם אתה מדבר עם כימאי או פיזיקאי, הם מסכימים – סוללות לעולם לא יגיעו לצפיפות האנרגיה של אנרגיה מולקולרית."
אוקיי, ומה לגבי מימן? "תבנה A320 עם מימן, תעבור דרך מחלקת עסקים, תפתח את הווילון למחלקת תיירים, וזה יהיה מיכל מימן."
זאת, אומר לואו, המהות של הדלק הסינתטי. לא לשמר טכנולוגיה עתיקה אהובה כלשהי, אלא כי הפיזיקה והכימיה מכתיבות שפחמימנים נוזליים הם, מבחינת משקל ומקום, הדרך היחידה לספק לכלי הרכב עתירי האנרגיה ביותר שלנו – משאיות, אוניות, ציוד חקלאי, ציוד כרייה תעשייתי – את האנרגיה שהם צריכים. (מלבד אנרגיה גרעינית, אבל זה כבר לכתבה אחרת לגמרי).
אז איך "מבשלים" מנה רותחת טרייה של דלק סינתטי? ראשית, אוספים את חומרי הגלם, שניהם בחינם ולמעשה בלתי מוגבלים: אוויר ומים.
הדבר האחר – אם נרצה שהדלק הסינתטי יהיה נטול פחמן – הוא מקור אנרגיה מתחדשת: רוח, הידרואלקטרית, סולארית. כדי להתחיל את תהליך הבישול, נשתמש תחילה באנרגיה זו לאלקטרוליזה של המים, נפריד אותם למימן וחמצן. את המימן נשמור, את החמצן נזרוק.
"אז עכשיו יש לי מימן והמולקולה האחרת שנדרשת היא פחמן, פחמן דו-חמצני ניקח מהאוויר באמצעות תהליך שנקרא לכידת אוויר ישירה."
את המימן והפחמן נשלב כימית כדי ליצור פחמימנים נוזליים, באמצעות אוסף מסובך של תגובות הידוע כתהליך פישר-טרופש. זו אינה טכנולוגיה חדשה – פישר-טרופש פותחה לפני מאה שנה בגרמניה כדי להפוך פחם לדלק נוזלי – אבל עברה שיפור והתאמה בשנים האחרונות על ידי Zero ואחרים בחזית פיתוח הדלק הסינתטי. "יש לנו תהליך קנייני משלנו שאנו מכנים FT ישיר, שיש לו ביצועים גבוהים בהרבה מפישר-טרופש הקלאסי," מסביר לואו. "אנחנו מסוגלים לחבר את שתי המולקולות האלה יחד כדי ליצור דלק ברמת זיקוק."
וכאשר אתה שורף את הדלק הסינתטי הטרי שלך – במטוס, מכלית או וקסהול קורסה שלך – הפחמן הדו-חמצני שיוצא מהאגזוז הוא אותו פחמן דו-חמצני שחילצת מהאוויר כדי ליצור את הדלק מלכתחילה. ניטרליות פחמן אמיתית.
כיום, Zero Petroleum מייצרת את הדלק הסינתטי שלה בכמויות קטנות במפעל המחקר Zero.1 שבנתה, תוך שימוש באנרגיה הנאספת מפאנלים סולאריים על גג המפעל. לואו מתאר את הייצור הנוכחי כ"ליטרים בודדים ביום", אך אומר ש-2025 היא השנה שבה המפעל יעבור לייצור עשרות ליטרים ביום – "אולי מאות, עם רוח טובה".
המהלך הזה לא יפתור בין לילה את ההתחממות הגלובלית. אבל העניין הוא, שדלק סינתטי הוא לא איזה רעיון מדע בדיוני כמו מכונת תנועה נצחית או היתוך גרעיני קר. הוא מיוצר ממש עכשיו, מפעיל מנועים ממש עכשיו (אם כי לא הרבה, ולא לזמן רב). דלקים סינתטיים עובדים, מדעית. השאלה היא, האם יש להם היתכנות כלכלית?
ייצור דלקים סינתטיים צורך הרבה מאוד אנרגיה. קילוואט שעה של אנרגיה במכונית החשמלית, יספיק לחמישה קילומטרים. אבל אם נשתמש בו לייצר דלק סינתטי למכונית הבנזין, בסופו של דבר המרחק יהיה קצר בהרבה. נדרשת אנרגיה כדי להפריד את המימן מהמים, עוד הרבה אנרגיה כדי ללכוד את הפחמן מהאוויר, ועוד הרבה אנרגיה כדי להמיר את המימן והפחמן לפחמימנים.
"כ-45 אחוז מהאנרגיה מהפאנל הסולארי מגיעים כאנרגיה כימית בדלק שלנו. נאבד כ-55 אחוז. אבל ככל שנפתח ונשפר את הטכנולוגיה, נקטין את חוסר היעילות הזה. אנחנו חושבים שנוכל להגיע לכ-65 אחוז."
עם זאת, שימוש בחשמל לייצור דלק סינתטי הוא, מעצם הגדרתו, בזבזני יותר מאשר הזרמתו ישירות לסוללה. ואז יש את חוסר היעילות הנוסף של מנוע הבעירה הפנימית. מכוניות בנזין מודרניות ממירות, בממוצע, כ-25 אחוז מאנרגיית הדלק שלהן לתנועה קדימה (ולעתים קרובות פחות). הרוב מתבזבז כחום.
TOPSHOT – A Saudi man talks on his mobile under the shade of solar panel at a solar plant in Uyayna, north of Riyadh, on March 29, 2018.
On March 27, Saudi announced a deal with Japan's SoftBank to build the world's biggest solar plant. / AFP PHOTO / FAYEZ NURELDINE (Photo credit should read FAYEZ NURELDINE/AFP via Getty Images)
גם אם Zero Petroleum תגיע יום אחד ליעד היעילות של 65 אחוז, פירושו שעדיין בקושי שישית מהאנרגיה הירוקה הנכנסת למכונת הדלק הסינתטי הקסומה תגיע בפועל לגלגלים של הפורד פיאסטה שלך. אותו קילוואט שעה של אנרגיה ששלח את הרכב החשמלי שלך לחמישה קילומטרים עשוי להביא את מכונית הבנזין שלך למרחק של כ-650 מטרים.
אז אם תחנת הכוח הגזית בשולי העיר שלך מייצרת חשמל, עדיף להשתמש בזרם הזה כדי לטעון את הטסלה שלך ישירות, במקום להפעיל את מפעל הדלק הסינתטי שזה עתה בנית בחצר האחורית. אבל, ככל שרשתות החשמל ברחבי העולם עוברות להיות דלות פחמן, הריכוזיות הזאת תשתנה.
"איפה נייצר את כמות האנרגיה העצומה שאנו משתמשים בכדור הארץ היום, ושכרגע אנחנו חופרים מהאדמה?" שואל לואו. "צריך לייצר אותה במקומות מרוחקים מאוד שאף אחד לא גר בהם. מדבריות בצפון קנדה שיש בהן המון מים להידרו. המדבר של אוסטרליה לסולארי. "
או, קרוב יותר לבית, בים. כ-3,000 טורבינות מול חופי בריטניה כבר מייצרות כמויות עצומות של חשמל כאשר הרוח נושבת. האתגר – לפחות, אחד האתגרים – הוא להביא את הכוח הזה למקום בו הוא נדרש, כאשר הוא נדרש. "דלקים סינתטיים הם למעשה מוצר לוגיסטיקה אנרגטית. מאגר אנרגיה."
הקמה של מפעל דלק סינתטי ליד מתקן סולארי במדבר, או מתחת לחווה של טורבינות רוח, תפתור את הבעיה האחרת עם אנרגיות מתחדשות: הייצור הבלתי צפוי והלא סדיר שלהן, והעובדה שהן לא תמיד מייצרות חשמל כאשר אנשים צריכים אותו. באמצע הלילה נושבת רוח כמו ביום, אבל אף אחד לא מייבש את השיער שלו אז. עם מפעל דלק סינתטי ממוקם אסטרטגית, אתה יכול לאסוף את עודף האנרגיה הזה ולאחסן אותו כדלק נוזלי. לא לבזבז חשמל, אלא לשמור אותו.
כן, דלקים סינתטיים הם הרבה פחות יעילים אנרגטית מסוללות. אבל זו בעיה רק כאשר האנרגיה היא משאב מוגבל. אם עלות האנרגיה הסולארית והרוח תמשיך לצנוח, תוך מספר שנים העולם יכול ליהנות משפע כמעט בלתי מוגבל של אנרגיה ירוקה זולה. בשלב זה, זיקוק דלק סינתטי אינו בעיית אנרגיה. זה פתרון אנרגיה.
"אנחנו מתכננים שנוכל להוריד את מחיר הדלקים הסינתטיים למחיר הדלקים הפוסיליים תוך 10 שנים," הוא חוזה בביטחון. "זה אולי נשמע יוצא דופן, אבל ההיסטוריה התעשייתית תוכיח שאני צודק. ראה את העלות והכוח של טלפון נייד בהשוואה למה שמחשבים עלו בעבר.
"כדי לייצר דלק סינתטי, חומרי הגלם הם חינמיים. שמש, אוויר, מים. החלק באמצע הוא מכונה, וכל המכונות בהיסטוריה נעשות טובות יותר, זולות יותר, יעילות יותר. אז, תוך 20 שנה, למה שתלך ותנסה להשיג את הנפט ממקום כלשהו כשאתה יכול פשוט לייצר אותו? במקום ללכת ולמצוא נפט בים הצפוני, ואז לחכות 10 שנים כדי להביא אותו ליבשה, פשוט תבנה מפעל דלק סינתטי…"
אבל כמה מפעלי דלק סינתטי וכמה קיבולת אנרגיה מתחדשת נצטרך כדי לייצר את כל הדלק הסינתטי שהעולם צריך? ובכן, הצוות של לואו חישב שאם נכסה 25 אחוז מסעודיה בפאנלים סולאריים – זה בסדר, זה בעיקר מדבר – אפשר יהיה לייצר מספיק דלק סינתטי כדי לספק את כל התיאבון הנוכחי של העולם לדלק פוסילי.
אם פאנלים סולאריים יהפכו ליעילים פי שניים באיסוף אנרגיה – ציפייה לא מטורפת, בהתחשב במסלול שלהם בשני העשורים האחרונים – יידרשו רק חצי משטח הקרקע הזה. ואוקיי, לכסות 260,000 קמ"ר של המזרח התיכון בפאנלים סולאריים זה לא רעיון מטורף כל כך, נכון?
וכמובן, העניין הוא שדלקים סינתטיים לא יצטרכו להחליף את כל צריכת הדלק הפוסילי העולמית. הם יהיו חלק מתמהיל.
"כדי לעבור לאנרגיה ירוקה יקרה, נדרשות שלוש שכבות," אומר לואו. "צריך אלקטרונים מתחדשים. אתה צריך מימן ירוק, למשל לייצור פלדה. אתה לא יכול לייצר פלדה עם אלקטרונים. ואז אפשר להשתמש בדלקים סינתטיים."
דלקים סינתטיים, לבדם, לא יהיו פתרון הקסם החד פעמי לצרכי האנרגיה הירוקה של כדור הארץ. הם לא תרופת פלא. אבל הם בהחלט עשויים להיות חלק מהארסנל.
פדי לואו אינו מפתח דלקים סינתטיים כדי לשמר את המכונית עם מנוע בעירה פנימית, או מרוצי מכוניות רועשים. אבל הוא מודה שזה יכול להיות תוצר לוואי משמח. כאשר אני שואל אותו איזה מנוע מכונית הוא יהיה הכי שמח שהדלק הסינתטי שלו יציל, הוא מציין את מנועי עידן ה-V10 של פורמולה 1.
"אחד החרטות הגדולות ביותר שלי בפורמולה 1 היה שאיבדנו את מנועי ה-V8, ה-V10, ו-v12 הוא מודה. "היו לנו מנועים על הדינמומטר שהגיעו ל-21,000 סל"ד. הרעש והביצועים, זה היה פשוט מדהים. מאכזב שהם קוצצו. אבל דלקים סינתטיים מספקים דרך להחזיר את זה. אתה יכול לאכול את העוגה, וגם להרגיש טוב עם עצמך."
במצב הנוכחי של העולם כיום, שיחה על העתיד בדרך כלל מעוררת ייאוש עמוק. אבל אחרי שעה של שיחה עם פדי לואו, אני נותר עם התחושה המוזרה ביותר. אני חושב שהם קוראים לזה… אופטימיות?
לכל הפחות, אני יוצא מרגיש בטוח באופן סביר שלא הפכתי לגמרי לפרסיבל לואל. דלקים סינתטיים עשויים להיות ג'וקר. אם זה לא יצא לפועל, הסיבות יהיו מאקר-כלכליות, גיאופוליטיות וסוגיות של תשתית, לא בגלל המדע.
אם דלקים סינתטיים בסופו של דבר אכן יצילו את מנועי הביערה שלנו, זו תהיה תוצאת לוואי משמחת של הצלת הציוויליזציה ממוות בחום וזו סיבה מספיק טובה לייחל להצלחתם.