ענפי פעילות - פסולת לאנרגיה

פסולת, חומרים ושפכים אורגניים הנם חמרי גלם זמינים ומתחדשים ליצירת אנרגיה וחשמל.

ענף הפסולת לאנרגיה (פל"א) (Waste to Energy) שבאופן מסורתי עסק בשריפה ישירה של פסולת לייצור חשמל (Massburn), בד"כ כתהליך משני בתהליך צמצום נפח הפסולת, מתפתח והולך ברחבי העולם לייצור אנרגיה וחשמל בשיטות מקיימות.

גישת הכלכלה המעגלית (Circular economy) מיישמת שימוש חוזר בחומרים על מנת לנצל באופן מירבי את חומרי הגלם ולמנוע בזבוז. בגישה זו הפסולת או המשאבים שמיצו את השימוש שלהם עבור גוף מסוים (מפעל או גזם של מטעים לדוגמה), יכולים להיות בשימוש חוזר בתור חומרים המשמשים לייצור אנרגיה.

מקורות אנרגיה אורגניים (ביומסה Bio-Mass) מצויים בחומרים שאנו נוטים לראות בהם פסולת, כגון: עצים, גזם חקלאי, שאריות מזון, פסולת חקלאית, זבלים אורגניים, שפכים וכיוצ"ב.

בעולם עד היום הוקמו מתקני ייצור חשמל מביומסה בהיקף מותקן של מעל ל - 139 ג'יגה וואט. ב-2017 אנרגיה ביומאסה היוותה כ-14% מהאנרגיה לחימום בתים בעולם.

בחלק מן השיטות מיוצר החשמל בתהליך שריפה ישירה (Incineration) של הביו-מסה והנעת טורבינה קיטורית לייצור חשמל.  שיטות אלו מזהמות יחסית, שכן בתהליכי השריפה נפלט פחמן דו-חמצני אל הסביבה, שהוא מקור להתחממות כדה"א, ואולם ככל שמדובר בביו-מסה מהצומח מתקיים איזון, שכן צמחים הנם צרכני פחמן דו-חמצני בתהליך הגידול.

שיטת הגזיפיקציה (Gasification) היא תהליך תרמו-כימי בו מופעלים על חומר מוצק לחצים גבוהים בטמפרטורות גבוהות בתנאי חוסר חמצן.  התוצר הוא הגז הסינטטי (Syngas) שיתרונותיו הוא בזמינותו, ובנוחיות ההעברה שלו.  הגז הסנטטי יכול לשמש ליצירת דלקים מבוססי פחמן כמו מתאנול.  כמו כן, הגז יכול לשמש להפעלת טורבינות להפקת חשמל.  בשל המורכבות והעלויות הגבוהות הכרוכות בהקמה והפעלה של מתקני גזיפיקציה, תפוצתם בעולם אינה גדולה.

שיטת העיכול האנארובי (Anearobic-digestion) עושה שימוש בחיידקים לפירוק פסולת, חומרים אורגניים ושפכים והפיכתם לגז ביולוגי (Biogas) עשיר במתאן (Methane).  הביו-גז נוצר כתוצאה מעיכול החומר האורגני במערכת של מעכלים סגורים בתנאים של חוסר חמצן.  המתאן המיוצר בתהליך נאסף להנעת טורבינת גז לייצור חשמל.

בישראל פועלים מספר מתקנים המייצרים חשמל מביוגז.  כמו כן, פועל מתקן אחד המייצר חשמל משפכים במכון טיהור השפכים של ירושלים בנחל שורק.  המתקן הוקם בשנת 2009 ע"י חברת הגיחון, תאגיד הביוב והמים של ירושלים, ומטרתו ייצור חשמל באמצעות מעכלים אנארוביים והוא מבוסס על איסוף גז המתאן שנוצר בתהליך הטיפול בבוצת השפכים.  המתקן מסוגל להפיק כשני מגה ווט שעה ומספק כ 70% מתצרוכת החשמל להפעלת מתקן טיהור השפכים.  יתרות תפוקות ייצור החשמל נמכרות לחברת החשמל.

דרך נוספת לייצור חשמל מפסולת היא באמצעות איסוף המתאן המצטבר בשכבות הפסולת במטמנות (landfill).  את גז המתאן אוספים באמצעות בארות ומערכת קליטה.  המתאן הנאסף נשרף בטורבינות לייצור חשמל.  מערכות שכאלו יכולות לייצר מגה-וואטים בודדים עד עשרות מגה וואטים בכל אתר.  המתאן הוא גז חממה שתורם להתחממות כדוה"א, וע"כ לאיסופו ערך סביבתי מוסף.

בנוסף, גז המתאן ניתן לאגירה וע"כ מאפשרים ייצור חשמל בהתאם למדיניות וצרכי משק החשמל.

ענף זה של האנרגיה המתחדשת תלוי באספקה סדירה של חומרי הגלם האורגניים וביכולת להפריד את החומרים להפקת האנרגיה מיתר מרכיבי הפסולת.

עתיד הפיתוחים בתחום מתמקד ביכולת ההפרדה של פסולת ערונית, בין אם במקור או באתרי האיסוף, למקסום יכולת הניצול של החומר האורגני והעשרתו וכן בטכנולוגיות ניקוי והעשרת הגז המופק.