ההבטחה מישראל: חברת אסטרה (ASTERRA) הישראלית הודיעה היום (שלישי) כי פיתחה טכנולוגיה חדשה לניתוח תמונות לוויין המאפשרת זיהוי מינרלים מתחת לפני הקרקע. על פי בכירי החברה, הטכנולוגיה מבוססת על אלגוריתמיקה מתקדמת, והיא כבר אפשרה זיהוי של מרבצי ליתיום, מינרל בעל חשיבות רבה במאמץ למעבר לאנרגיה ירוקה.
אסטרה רשמה לאחרונה פטנט לשימוש החדש בטכנולוגיה ומציינת כי זו צפויה לאפשר לה למצוא מאגרים גדולים ברחבי העולם, עוד לפני השקעה בחיפושים שעלולים להיות יקרים ולא להניב תוצאות של ממש. טכנולוגיית הליבה עליה מבוסס הפתרון עושה שימוש באלגוריתמיקה מתקדמת ובבינה מלאכותית לפענוח נתוני מכ"ם מפתח סינתטי (SAR) מלוויינים, תוך שימוש בתדר מיוחד חודר קרקע - אשר מזהים את המוליכות החשמלית של החומר. באסטרה טוענים כי לאחר בחינת אותות לוויינים לזיהוי נוכחות וריכוזי ליתיום מתחת לאדמה ברמות שונות, ולאחר בדיקה שנעשתה בשטח על ידי מספר חברות המתמחות בתחום, הממצאים אוששו.
מדוע ליתיום כה מרכזי במעבר לאנרגיה מתחדשת?
"סוללות נטענות הן אחת ההצלחות הגדולות של המדע בכל הנוגע לתחום האנרגיה", מסביר פרופ׳ דורון אורבך מאוניברסיטת בר אילן, חוקר בעל שם עולמי בתחום האלקטרוכימיה והמרת אנרגיה. "הבעיה חמורה כשמדובר במשבר האקלים, כי אנחנו תלויים ביכולת שלנו לאגור אנרגיה ירוקה, כדי שנוכל להישען על אנרגיות ממקורות מתחדשים, כמו אנרגיה סולרית".
פרופ׳ אורבך הוא ראש קבוצת המחקר באלקטרוכימיה, ומי שהקים את מרכז האנרגיה והקיימות של אוניברסיטת בר-אילן ,ומשמש גם כראש INFEP, מרכז המחקר הישראלי להנעה אלקטרוכימית (Israel National Research center for Electrochemical Propulsion). לדבריו, נכון להיום, המחסור בסוללות ליתיום נטענות לצרכי אגירת אנרגיה לא נובע ממחסור של היסוד בטבע אל מול היקף הביקוש, אלא ממגבלות היכולת שלנו להפוך את החומר לזמין ושמיש בסוללות נטענות בהיקף הנדרש היום לצרכים רבים בראשם תחבורה חשמלית, ובעתיד הקרוב עבור מה שיידרש לצורכי אגירת אנרגיה סולרית.
"זה אתגר אספקתי. כרגע צוואר הבקבוק הוא של אמצעי ייצור, ולא מחסור פיזי בליתיום". בכל זאת, מציין אורבך, בטווח הרחוק אכן צפוי מחסור בליתיום לצורך הכנת סוללות ליתיום יון נטענות לצרכים חשובים (תחבורה חשמלית, אגירת אנרגיה), והיכולת של חברה כזו או אחרת להבטיח את קיומם של מצבורים נוספים יכולה לחולל שינויים רבים לטובה. "מספיק שבזכות היכולת לאתר ליתיום מתחת לאדמה, יוכלו לומר שיש לא 20 מיליון טון ליתיום (שאנחנו מכירים כיום), אלא 40 מיליון, זה כבר עשוי להספיק עבור צרכי האנושות בנושאי אגירת אנרגיה במהלך 50 עד 100 השנים הבאות".
לדברי פרופ׳ אורבך, טווח שנים שכזה יאפשר יציבות רבה מאוד בתחום ויעודד פיצוח טכנולוגיות נוספות לאיתור, כרייה, וייצור של סוללות ליתיום, אבל גם של טכנולוגיות מחזור יעילות של הבטריות הללו: "זה כבר יאפשר לנו לדאוג הרבה פחות לביטחון האנרגטי שלנו".
סוללות הליתיום הנטענות הן כיום פתרון אגירת האנרגיה המרכזי בעולם. הן מאפשרות אגירה אמינה ומוכחת על גבי שנים של אנרגיה סולרית. בישראל יש שפע של אנרגיה סולרית זמינה בטבע לזמן מוגבל - רק בשעות שבהן זורחת השמש, בעיקר בעונה החמה. באזורים מסוימים בעולם ישנן תקופות ארוכות שבהן יש מחסור בשמש לאורך חודשים. לכן, יש צורך לאגור את האנרגיה המתחדשת הזו, מה שמתאפשר במגוון דרכים, חלקן מבוססות יותר וחלקן פחות.
סוללות הליתיום הנטענות הן כיום אחד מפתרונות אגירת האנרגיה המרכזיים בעולם. הן מאפשרות אגירה אמינה ומוכחת של אנרגיה סולרית לאורך שנים. ישנן סוללות ליתיום יון נטענות איתן ניתן להבטיח שני עשורים של צבירה והמרה של אנרגיה סולרית. אנרגיית שמש יש בשפע, בייחוד במדינות כמו ישראל הכוללות מדבריות נרחבים, אותם ניתן לכסות בפנלים סולריים. פנלים סולריים המבוססים על היסוד סיליקון (הנפוץ בטבע) הופכים ישירות קרינת שמש לאנרגיה חשמלית.
לטענת פרופ׳ אורבך, "אנרגיה סולרית יכולה לספק את כל צרכי האנושות באנרגיה לכל עתיד נראה לעין". בכל זאת, הבעיה היא שאנרגיה סולרית זמינה לזמן מוגבל מוגבלים, באופן מחזורי, רק בשעות שבהן זורחת השמש, וכשמזג האוויר מאפשר. עבור אזורים רבים בעולם - ישנן תקופות ארוכות שבהן יש מחסור בקרינת שמש יעילה להפקת חשמל. לכן, יש צורך לאגור את האנרגיה המתחדשת הזו כשהיא זמינה, מה שמתאפשר במגוון דרכים, חלקן מבוססות יותר וחלקן פחות.
"כדי לברוח ממשבר האקלים אנחנו חייבים לשנות את משק האנרגיה שלנו, ומערכות אגירה אלקטרוכימיות, כמו סוללות ליתיום יון נטענות, הן מערכות שעובדות עבורנו באופן האלגנטי ביותר, נכון להיום. אנחנו מסוגלים להמיר את אנרגיית השמש לחשמל, לאגור חשמל, ולפרוק ישירות חשמל ברגע שאנחנו זקוקים לו, בהיקפים עצומים. זה עדיין לא משהו שיכולות לספק טכנולוגיות האגירה החלופיות אשר מפתחים במגוון חברות סטארט-אפ (הזנק)", טוען אורבך.
"ישנו סוג מסוים של סוללות ליתיום יון נטענות והוא כרגע הטוב ביותר הן לצורכי תחבורה והן לצורכי אגירה והמרה של אנרגיה סולרית. ניתן לסגור סוללות אלה ללא שום צורך בתחזוקה למשך 20 שנה, תוך עמידה בקריטריונים המקובלים של בטיחות בשימוש מתמשך. כמו כן, אלה הן סוללות שמאפשרות הפסד אנרגיה קטן מאוד במחזורי טעינה ופריקה - עד אחוזים בודדים. בכל הפתרונות האחרים, איבוד האנרגיה למחזור אמור להיות גבוה יותר", מציין פרופ׳ אורבך. לדבריו, אילו מרבצי הליתיום בעולם היו גדולים מספיק, היכולת שלנו לעמוד מול אתגר יצור חשמל ברמה עולמית על ידי אנרגיה סולרית, היו טובות יותר. בכל זאת, מציין אורבך כי לצד חשיבותן של סוללות ליתיום נטענות, יש מקום לפיתוח שיטות נוספות לצבירה והמרה של אנרגיה, המבוססות על עקרונות מדעיים אחרים.
מהי משמעות הדבר מבחינת הפיתוח החדש?
מייסד אסטרה לורן גאי, תולה את ראייתו בשנים הבאות, בהן גם להערכתו, צפוי הביקוש לליתיום להתגבר. "משבר האספקה נוכח ומשמעותי בתחום, וההערכה היא שב-20 השנים הבאות הוא יהפוך משמעותי אף יותר".
בחברה מקווים להוות ׳עיניים׳ שיסייעו למיפוי הימצאותם של מינרלים, גם היכן שהעין האנושית לא מגיעה: "אנחנו מרגישים שזוהי רק ההתחלה, ומאמינים שעם הטכנולוגיה הזו נוכל כולנו להבין טוב יותר את פרישת הליתיום ברחבי הכדור, ולפעול בהתאם".
לפי דוח של חברת מקינזי שפורסם השנה, כמעט כל מאמצי כריית הליתיום מתרחשים באוסטרליה, אמריקה הלטינית וסין, אשר יחד אחראיות לייצור 98% מהחומר לשימוש תעשייתי. בעוד שהביקוש וההיצע החזויים לטווח הקצר מצביעים על תעשייה מאוזנת למדי, קיים צורך פוטנציאלי לבסס יכולות כרייה וייצור חדשות עד 2030.
לפרופ׳ אורבך, כמו לעוד רבים בקהילה המדעית, אין ספק שכדי להתמודד אם משבר האקלים "שמאיים להפוך את החיים שלנו על כדור הארץ לבלתי נסבלים", יש צורך בצמצום משמעותי של פליטת גזי החממה, מה שחשמול רכבים ומעבר לאנרגיות מתחדשות לייצור חשמל צפויים לאפשר.
"אי אפשר לייחס את ההתחממות הגלובלית בשנים האחרונות לתהליכים קוסמיים. לנו בני האדם יש השפעה רעה וודאית על מצב האקלים, עקב שימוש מסיבי בדלקים מתכלים המעשיר את האטמוספרה בגז חממה כמו פחמן דו חמצני", מבהיר פרופ' אורבך,אך לא מבלי לתת תקווה; "אני שמח להעיד שלמדעני האנרגיה הישראלים, יש הרבה מה לתרום. לצד העובדה שאנחנו חיים באזור הפגיע מאוד להשלכות ההתחממות הגלובלית, יש לנו בארץ קהילת אנרגיה מפותחת ומוערכת ברחבי העולם, וברגע שתגיע התמיכה הממשלתית הנדרשת, במסגרת מערכת פוליטית יציבה ומתפקדת, נוכל לפתח פתרונות שיאפשרו למדינת ישראל להגיע לעצמאות אנרגטית ללא זיהום אוויר".