קידום ייצור מימן ירוק באלג'יריה: הזדמנויות ואתגרים לכיוונים עתידיים

Benchenina, Y., Zemmit, A., Bouzaki, M. M., Loukriz, A., Elsayed, S. K., Alzaed, A., … & Ghoneim, S. S. (2025). Advancing green hydrogen production in Algeria with opportunities and challenges for future directions. Scientific Reports, 15(1), 5559.‏

חשיבות המימן הירוק כפתרון אנרגיה בר קיימא

המימן הירוק הפך לאבן יסוד בתהליכי המעבר העולמי לאנרגיה נקייה. מדובר בדלק נקי המיוצר באמצעות אלקטרוליזה של מים, כשהאנרגיה הדרושה לכך מגיעה ממקורות מתחדשים כמו שמש ורוח. כך נמנעת פליטה של גזי חממה, והמימן הופך לאופציה משמעותית למעבר לכלכלה דלת פחמן. יתרונו של המימן נעוץ ביכולתו לשמש כחומר גלם, דלק ומוביל אנרגיה, מה שהופך אותו לרב־תכליתי ויעיל.

בעוד שכיום מרבית המימן מיוצר ממקורות פוסיליים, הטכנולוגיות המתקדמות לאלקטרוליזה מאפשרות מעבר מהיר לשיטות ירוקות. סוכנויות אנרגיה בינלאומיות חוזות גידול משמעותי ביכולת הייצור עד 2030, תוך התמקדות בייצור שמבוסס על אנרגיה מתחדשת.

הפוטנציאל של אלג'יריה כמובילה עולמית

אלג'יריה נהנית ממשאבי טבע מרשימים, בראשם אנרגיה סולארית גבוהה הנפרשת מהמדבר בדרום ועד לאזורים המתונים בצפון. למרות מיקוד קודם במחקרי דרום אלג'יריה בזכות הקרינה הסולארית הגבוהה, מאמר זה מדגיש דווקא את היתרונות הייחודיים של אזורי הצפון: זמינות מים גבוהה יותר, קרבה לשוק האירופי, ותשתית קיימת לייצוא.

במיוחד ראויה לציון העובדה כי בעוד שהאזורים המדבריים מפיקים תפוקות סולאריות גבוהות מאוד, אזורים כמו תלם וסקיקדה מצליחים להניב תפוקות קרובות ואף לעיתים עולות, תוך יתרון אסטרטגי במרחק לשוקי הייצוא.

התייחסות מקיפה למחקרים קודמים באלג'יריה

במהלך השנים נערכו באלג'יריה מספר מחקרים שהתמקדו בעיקר בפוטנציאל האנרגיה המתחדשת לייצור מימן. לדוגמה, נמצא כי באזורים בדרום ובצפון־מזרח ניתן לייצר בין 0.10 ל־0.14 נורמל־מטר קוב למ"ר בשנה. גם שילוב בין רוח לפוטנציאל סולארי באזורים כמו אדראר ותחנת כוח היברידית בגנט נבדק.

אף על פי שמחקרים אלה הציגו תובנות חשובות, הם לא התייחסו למקור המים הדרוש לתהליך האלקטרוליזה. לנוכח העובדה שייצור מימן דורש מים רבים, התעלמות זו עלולה להוביל להסקנות מוטעות בנוגע לכדאיות הפרויקטים באזורים מדבריים.

ניתוח של מקורות המים והזמינות שלהם

בעוד שהדרום מבוסס על מי תהום מאקוויפרים מאובנים כמו ה־CT וה־CI, המים באזור הצפון זמינים יותר וכוללים מים עיליים, מי ים, ושפכים עירוניים. בתנאים מדבריים, מי התהום אינם מתחדשים בקצב מספיק, והפקתם עלולה להוביל לנזקים סביבתיים חמורים כמו שקיעת קרקע, חדירת מלחים ונזק לביוספרה המקומית.

לעומת זאת, בצפון קיימת תשתית של כ־100 תחנות לטיהור שפכים, עם קיבולת של 1.8 מיליארד מ"ק בשנה. יתרון זה מאפשר שימוש חכם ומקיים במים לצרכי האלקטרוליזה, ובכך לשמר את מקורות המים המתוקים הלא־מתחדשים.

ניצול אנרגיה סולארית והפקת חשמל

אלג'יריה נמצאת בין המדינות עם הקרינה הסולארית הגבוהה בעולם. אזורים כמו תמנרסת ואדראר מגיעים לתפוקות של מעל 360 ג'יגה־ואט־שעה לקמ"ר בשנה. נתונים אלה מעידים על האפשרות להקים מערכות פוטו־וולטאיות נרחבות לייצור חשמל ולהפנות את העודף לייצור מימן.

בנוסף, המאמר מדגיש את היכולת הטכנולוגית לממש את הפוטנציאל הסולארי במקומות שונים במדינה על ידי שימוש בכלים כמו HOMER Pro, המאפשרים סימולציה מדויקת לשילוב בין פאנלים סולאריים, אלקטרולייזרים, תאי דלק, וסוללות.

השוואה בין אזורים גאוגרפיים וניתוח בינלאומי

המחקר בוחן שישה אזורים שונים: שלושה מדבריים (תמנרסת, אדראר ובשאר) ושלושה צפוניים (מסילה, תלם וסקיקדה). תפוקת החשמל הגבוהה ביותר נרשמה בתמנרסת (33.5 ג'יגה־ואט־שעה לשנה) ואחריה אדראר (32.9). בצפון, תלם וסקיקדה הגיעו ל־29 ו־26.6 בהתאמה, מספרים מרשימים בהתחשב בתנאי הקרינה הנחותים יחסית.

במונחי ייצור מימן, תמנרסת ואדראר הובילו עם 679 ו־668 טון בשנה. עם זאת, תלם (589 טון) וסקיקדה (539 טון) מדגימות יכולת כמעט זהה ליצואניות מימן מוכרות כגרמניה ואוסטרליה, ואף עולות עליהן בתפוקה.

פתרונות חדשניים לניהול מים ותשתיות

המאמר מדגיש שימוש מושכל בשפכים עירוניים ובמי ים, לא רק כמקור מים אלא גם ליצירת ערך מוסף. לדוגמה, בתהליך האלקטרוליזה של מי ים ניתן להפיק מלח ים כתוצר לוואי. נוסף לכך, ניתן לשלב את תחנות הייצור עם מפעלי טיהור קיימים ליד סכרים ואזורים עירוניים, וכך לחזק את היעילות התשתיתית ולצמצם עלויות.

בתרשים בעמוד 13, למשל, מוצגים הנתונים על קיבולת מי שפכים בערים שונות, תוך הדגשה על יכולת שימוש במים המטוהרים כמשאב ייצור מימן.

כדאיות כלכלית והשוואת עלויות

הניתוח הכלכלי מראה כי עלות ייצור מימן ירוק בדרום נמוכה במיוחד, לדוגמה 1.68 דולר לקילוגרם בתמנרסת. בצפון, תלם וסקיקדה מגיעות ל־1.92 ו־2.11 בהתאמה. כל המספרים הללו נחותים משמעותית לעומת גרמניה (3.11) ואוסטרליה (2.94), מה שממצב את אלג'יריה כמדינה אטרקטיבית לייצור וייצוא מימן ירוק.

ייצוא והשתלבות בשוק הבינלאומי

יתרון נוסף לאלג'יריה הוא קיומה של תשתית קיימת לצורך ייצוא: קווי גז טבעי שניתן להתאים להזרמת מימן, כמו הצינור מסקיקדה לאיטליה והצינור לאלמריה. ניתן גם לשלב את המימן עם גז טבעי לצורך שינוע, ובכך להימנע מהשקעות כבדות בתשתיות חדשות.

פרויקט Corridor Sud H2 הוא דוגמה לשיתוף פעולה אזורי הכולל תכנון של תשתית באורך 3300 קילומטרים להעברת מימן לאירופה, בשיתוף איטליה, גרמניה, אוסטריה ותוניסיה.

כיווני מחקר עתידיים

המאמר מציע מספר כיוונים חשובים למחקר נוסף:

1. חקר לעומק של שימוש במי ים ויישום הפקת מלח כתוצר משלים.

2. שיטות משולבות לשימוש בשפכים לטובת ייצור מימן וטיהור מים.

3. בחינה של תחנות סולאריות קיימות לצורך ניצול עודפי אנרגיה לייצור מימן.

4. פיתוח טכנולוגיות מתקדמות לאלקטרולייזרים להגדלת היעילות והפחתת עלויות.

5. שיפור אמצעי אחסון והובלה של מימן, בעיקר באזורים עם תנאי חום קיצוניים.

סיכום

הניתוח המקיף מראה כי אלג'יריה נהנית ממכלול רחב של יתרונות: אנרגיה סולארית יציבה, מים זמינים, תשתיות קיימות לייצוא, ומיקום גאוגרפי אסטרטגי. כל אלה מציבים אותה בעמדה ייחודית לקדם את תחום המימן הירוק ולהשתלב כמובילה בזירה האנרגטית העולמית. על ידי המשך מחקר, השקעה ותכנון אסטרטגי, אלג'יריה יכולה לחולל שינוי עמוק במפת האנרגיה של האזור והעולם כולו.