אקליפטוס, מכל מלא בבקשה

"מחירי הדלק יעלו בחצות". גם אם לא שמעתם את ההודעה הזאת בחודש האחרון, זו עדיין הודעה מוכרת לנהגים, ששולחת אותם מיד למלא את המכל, רגע לפני שכל טיפת דלק תהפוך יקרה יותר. מקורות הדלק העולמיים אינם יציבים ולניצול שלהם יש השפעה סביבתית גדולה ושלילית. לכן, בשנים האחרונות יש מגמה של מעבר למקורות אנרגיה חלופיים, מתחדשים וירוקים. למשל, דלקים ביולוגיים.

דלקים ביולוגיים הם חומרי דלק שמופקים ממקורות ביולוגיים מתחדשים, בעיקר ממקורות צמחיים, ושמהווים חלופה סביבתית לדלקי המאובנים (נפט, פחם וגז). עם הדלקים הביולוגיים נמנים ביו-דיזל, שמיוצר משמנים צמחיים ושמהווה תחליף לדיזל; ביו-אתנול, שמיוצר מסוכר ועמילן ושמהווה תחליף לבנזין; וביו-גז, שמחליף גז טבעי שמשמש לייצור חשמל, בישול וחימום וגם תחבורה. המקור לדלקים אלה הוא בגידולים חקלאיים ייעודיים, ובמקרה של ביו-גז, גם מפסולת אורגנית. במהלך שריפת הדלק נפלטים לאטמוספירה גזי חממה שקובעו בצמח ממילא בתהליך הפוטוסינתזה לעומת פליטות מדלקים שהוצאו ממעמקי האדמה, וכך למעשה מצומצמת העלייה בפליטת גזי החממה התורמת להתחממות העולמית. בנוסף, דלקים ביולוגיים מספקים סיכוך למנוע ואף מכילים פחות מזהמים.

בעקבות אמנת שינויי האקלים של האו"ם משנת 1997, ששמה דגש על מעבר לאנרגיה מתחדשת, גילו מדינות מפותחות רבות את ההזדמנות הקיימת בניצול עודפי ייצור חקלאי להפקת אנרגיה. אולם הפוטנציאל הגדול נמצא דווקא במדינות מתפתחות, שבהן ייצור דלקים ביולוגיים עשוי לתרום ליצירת מקורות תעסוקה והכנסה. בישראל, מדינה מתקדמת ומובילה בפיתוח ומחקר חקלאי, ניתן דגש רב על קידום המחקר בתחום ועל שיתוף פעולה עם מדינות נוספות המאפשרות גידול חקלאי בקנה מידה נרחב.

מהגינה לתחנת הדלק

אחת המגבלות של ייצור דלקים ביולוגיים היא עלות השימוש בטכנולוגיות שממירות את החומר הצמחי לדלק. כך, למשל, המרה של חומר גלם ביולוגי לשמן המשמש כדלק (ביו-דיזל) דורשת שימוש באנזימים בעלות גבוהה. עם התקדמות הפיתוח וכניסת שיטות הפקה חדשות לשוק עלות זו צפויה לרדת. מזה שנים נעשה שימוש בתעשיית הדלקים הביולוגיים בחומרי גלם שמשמשים למאכל - למשל סויה, קנולה או חמניות להפקת ביודיזל, וקנה סוכר, תירס או חיטה להפקת אתנול. אולם השימוש במינים שמשמשים למאכל עשוי לתרום לעליית מחירי המזון, עקב ההיצע המוגבל. לכן, כיום ישנו דגש על ייצור דלקים בני קיימא מחומרי גלם מתחדשים שאינם ראויים למאכל.

המגבלה העיקרית על ייצור הדלק הביולוגי, אם כן, היא זמינות חומר הגלם. בעולם הולך ומתמלא, שטח לשימוש חקלאי הוא מצרך מוגבל ועלות הגידולים - חומרי הגלם - הוא צוואר הבקבוק העיקרי. לכן, הוקם לפני כעשור במינהל המחקר החקלאי שבמרכז וולקני מרכז מחקרי רב תחומי, שמטרתו פיתוח שיטות עבודה לגידול מיטבי ולהשבחת מינים שיהיו מותאמים לייצור דלקים ביולוגיים.

חדשנות ישראלית

ד"ר יפתח ואקנין קינן, ממובילי המחקר להשבחת המינים המותאמים לדלקים ביולוגיים במרכז וולקני, מתאר את הפרויקט במאמר שעתיד להתפרסם בגיליון הקרוב של כתב העת "אקולוגיה וסביבה": "כדי שהדלקים יהיו בני-קיימא ולא יתחרו עם גידולי מזון, נבחרו גידולים שאינם ראויים למאכל ושניתן לגדלם בקרקעות שוליות (כגון קרקעות שאינן משמשות לחקלאות ולבנייה) ועל מים שוליים (מים ממוחזרים או שאינם ראויים לשתייה מסיבות שונות). הייחוד של המחקר והפיתוח במרכז וולקני הוא בשילוב בין חומר גנטי מושבח ושיטות גידול חדשניות המותאמים לתנאי אקלים יובשניים למחצה (semi-arid) עד יובשניים לחלוטין, בשילוב עם השקיה ודישון בהתאם לצרכים".

ואקנין וחבריו התמקדו בהשבחת מספר מיני צמחים שזרעיהם משמשים כחומר גלם לביו-דיזל, העיקרי שבהם הוא היתרופית (Jatropha curcas L), שיח רעיל ממשפחת החלבלוביים בעל תכולת שמן גבוהה בזרעים והרכב כימי שמתאים לייצור ביודיזל. באמצעות שיטות השבחה - ברירת זנים והכלאות בין מיניות ממקורות גנטיים שונים לשם קבלת גנים משופרים, השיג ואקנין יבול העולה בעשרות אחוזים על גידולי השמן לביו-דיזל המוכרים כיום. בנוסף, טופחו זנים של קיקיון (Ricinus communis), צמח רעיל שמוצאו מאפריקה והתפשט גם לישראל ושמזרעיו ניתן להפיק שמן בכמות דומה לזו של היתרופית.

הצלחות המחקר הראשוניות בעלות חשיבות רבה אולם החידוש הגדול ביותר מצוי בשינוי הגישה לגידול ל"ביומסה": בנוסף על ההשקעה בצמחים, שרק מזרעיהם ניתן להפיק אנרגיה, ניתן דגש כעת על גידול מינים שבהם כל חלקי הצמח ישמשו חומר גלם לדלק ביולוגי. לשם מימוש רעיון זה נבחר אקליפטוס המקור (Eucalyptus camaldulensis), מין המשמש לייעור ולתעשיית העץ, שניטע רבות בארץ החל מתקופת המנדט הבריטי ועד היום ביערות קק"ל. מין זה נחקר שנים רבות במרכז וולקני, והידע הרב שהצטבר אפשר את פיתוח החומר הגנטי המתאים. לפי תוצאות ראשוניות שהתקבלו במחקר, פוטנציאל היבול של האקליפטוס מניב יבול גדול פי עשרה ויותר מיבול מוצלח אחר לביו-דיזל ואף גדול פי שניים ושלושה ממינים נפוצים שמשמשים לייצור דלקים ביולוגיים ברחבי העולם.

הרבה ובזול

עד כה, גידול צמחים כחומר גלם לדלק ביולוגי דרשו שטחים נרחבים, מים רבים וכוח אדם שאין בהישג ידינו בישראל. אולם שינוי הגישה, והמעבר לביומסה בעלת פוטנציאל יבול גבוה שאינו מחייב שטחים עצומים לכמות משמעותית של חומר גלם ואף ניתן לגידול באזורים מדבריים, העלה מחדש את שאלת ההיתכנות - האם בעתיד הנראה לעין נוכל לייצר דלק ביולוגי זול ובכמויות מספיקות? הדרך עוד ארוכה וכוללת פיתוח ושינוי גישה מערכתי הכולל הסרת חסמי רגולציה וקידום. עם זאת, פירות הפיתוח הישראלי עשויים לקדם שינוי תהליכי עולמי - גידול בן קיימא למטרות אנרגיה באזורים יובשניים יכולים להיות כלי עזר במלחמה בתהליכי שחיקת קרקע ומדבור וכמובן - לקדם אנרגיה מתחדשת ובת קיימא.