ראיון עם ראש המרכז הלאומי למחקר ופיתוח יישומי גז טבעי - פרופ' יעקב אזולאי

כרטיס ביקור

המרואיין: פרופ' יעקב אזולאי, בן 78, נשוי ואב לשניים.

השכלה: פרופסור לפיסיקה. עבר השתלמות ב-Max Planck Institute בשטוטגרט, גרמניה, ולמד באוניברסיטת וושינגטון בסיאטל.

תפקיד נוכחי: עמית מחקר בסגל האקדמי במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת אריאל, בין היתר חוקר את התכונות החשמליות, המגנטיות והמכניות של שכבות דקות של חומרים מוליכי על וניצולם בתחום התייעלות אנרגטית.

הסטוריה תעסוקתית ותפקידים קודמים: עסק במחקר והוראה בפקולטה להנדסה באוניברסיטת ת"א, ב-1986 עבר למכון הטכנולוגי חולון, HIT, שם עסק במחקר של שכבות דקות של חומרים מוליכי על השימושיים ביותר בטכנולוגיות High-Tech, וכיהן כסגן נשיא המכון עד שנת 2007.

במה נבדל יישום גז לעומת אנרגיות אחרות ? מהם היתרונות והחסרונות של גז על יישומים אחרים?

אפרט מספר הבדלים בין גז טבעי לעומת סוגי אנרגיות אחרות:

1. כל סוגי הדלק המתקבלים מנפט גולמי עוברים תהליכי זיקוק שונים הפולטים גזים רעילים ומזהמים מאוד את סביבתם יחסית לתהליכי זיקוק הגז הטבעי הגולמי.  
2. השימוש במוצרים שהתקבלו לאחר הזיקוק הראשוני של נפט גולמי אף הוא כרוך בפליטת גזים רעילים ותורם לזיהום הסביבה. גז טבעי ומוצריו כמעט שאינם פולטים שאינם מזהמים את הסביבה.
3. יעילות מוצרי הדלק מנפט גולמי נמוכה מאוד בהשוואה לזו של גז טבעי.
4. גז טבעי נקי ככל שיהיה עדיין יוצר מעט גזי פליטה. לכן אין כל ספק כי ניצול אנרגיות מתחדשות (אנרגית שמש, רוח, מים, אנרגיה גיאותרמית וכד') הוא פתרון אולטימטיבי לסביבה נקייה.

לאחרונה נושא מאגרי הגז של מדינת ישראל ו"מתווה הגז" נמצא בכותרות. מה דעתך על הנושא מבחינת התרומה לכלכלת ישראל ?

יש לפעול ללא שהות לפתרון בעיית המתווה ולפתח במלוא הקיטור את כל הבארות והמשאבים הפוטנציאליים. המצב הגיאופוליטי באזור פריך מאוד ושדות הגז (במיוחד לוויתן) גובלים במים הכלכליים של מדינות אחרות. ויש לכך משמעויות שאין לצפותן מראש. אחת הטענות העיקריות של מתנגדי המתווה הנוכחי מסתכמת בדרישה ליצירת והגדלת התחרות בתחום. מאחר ומספר מקורות הגז אינו מאפשר תחרות משמעותית נראה כי פתוח תחרות רצינית אפקטיבית וידידותית לסביבה יהיה פתוח היכולות של ניצול אנרגיות מתחדשות במיוחד אנרגיה סולרית שהן כאמור זולות ומצויות בשפע באזורנו.  

מהן פעולות המדינה לקידום תחום יישום הגז ? האם לדעתך המדינה עושה מספיק ?

אני מאוד מקווה שלאחר פתרון בעיית מתווה הגז יתפנו שרי הממשלה ומשרדי הממשלה לשנס מותניים לקדם ולהתניע את נושא הגז הטבעי. לאור ההתפתחויות הטכנולוגיות המהירות קיים חשש רציני, כפי שכבר רמזתי בדברי כי מדינות שכנות יתחילו לשאוב ממאגרים שכנים ומנחילים העלולים להביא לשאיבה מעבר לתחום המים הכלכליים שלהם.   

האם למדינת ישראל הידע הנדרש בתחום יישומי הגז וכוח אדם מתאים ?

לא מספיק כפי שצריך היה להיות וכפי שהייתי רוצה. אך יש ניצנים ראשונים של הכשרת דור של אנשי מקצוע בתחום. יותר ויותר מוסדות להשכלה גבוהה ומכללות מציעות תכניות לימוד ותחומי התמחות במסגרת תואר ראשון בתחום הגז הטבעי.

לאחרונה הוקם באריאל, לראשונה בארץ, מרכז למחקר ופיתוח יישומי הגז. מה הוביל לפתיחת מרכז זה ?

עם גילויי שדות הגז הטבעי בישראל והפוטנציאל הגלום בהם הצעתי, כדבר המתבקש מאליו, לפרופ' עידית אברהמי - ראש המחלקה למכונות ומכטרוניקה באריאל להקים "מרכז לאומי למחקר ופיתוח יישומי גז טבעי באוניברסיטת אריאל". בתמיכתה ועידודה המסיביים הוקם מרכז זה.  

הגז הטבעי בדומה לנפט נוצר בתהליך איטי של מספר מיליוני שנים, ובדרך כלל הוא נמצא באותה סביבה גיאולוגית שבה נלכד נפט. הגז הטבעי, בשונה מנפט, ניתן לניצול אנרגטי כמעט ללא צורך בתהליכי עיבוד, סינון וזיקוק ומכאן שמו. כמות תוצרי הלוואי שלו במיוחד דו-תחמוצת הפחמן, הן בתהליך העיבוד והן בתהליך הניצול קטנים לאין ערוך מאלה של נפט ומוצריו ולכן הוא "ידידותי" יותר לסביבה.

אולם כדי לאגור גז טבעי מעצם היותו גז נדרשים מכלי ענק (הוא מתעבה לנוזל בטמפרטורה של מינוס 162 מעלות צלזיוס). אי לכך אין זה כלכלי לאגור אותו בכמויות גדולות כמו סוגי הדלק האחרים שהם במצב נוזלי. לכן נדרשת אספקה רציפה של גז טבעי מנקודת הקידוח ועד הצרכנים.אחת הבעיות המרכזיות בניצולו של גז טבעי היא הובלתו משדות הגז אל הצרכנים. הדרך המקובלת היא באמצעות צינור גז, שהכדאיות הכלכלית שלו מוטלת בספק כאשר המרחק אל הצרכנים עולה על כמה מאות קילומטרים משדה הגז. הובלה של גז טבעי בצורה נוזלית ע"י מכליות, אפשרית, אך נחשבת לבעייתית מבחינה בטיחותית וכדאיות כלכלית.

גז טבעי מעבר להיותו בעל ערך קלורי רב יחסית לסוגי דלק אחרים, בהרכבו הכימי הוא עשיר מאוד במימן (CH₄)וככזה הוא משמש גם לייצור מימן. למימן עצמו מספר יישומים, רובם תעשייתיים ובחלקם מיושמים לתחבורה. לדוגמא במטוסים ללא טייס ובצוללות משתמשים במימן כדלק ל"תאי הדלק", המהווים סוג של מנוע חשמלי.

מפאת משך הזמן הדרוש להתהוות גז ונפט (מיליוני שנים) ברור כי מאגר הנפט/גז העולמי מהווה "חלון" הזדמנויות גיאולוגי. המאגר אינו מתחדש ועם שאיבתו וניצולו תסתיים תקופה גיאולוגית זו. אין ספק שפתרונה האולטימטיבי של בעיה זו יהיה מעבר לניצול אנרגיות מתחדשות כגון אנרגיה סולרית, רוח וכד', שהן אנרגיות לאורך זמן ואינן מתכלות ובטווח הארוך בהן טמון עתיד האנושות.  

לא ניתן לדבר על גז ונפט מבלי לציין באופן כללי את הסיכונים בשאיבת מוצרים מבטן האדמה. כאשר שואבים מוצר כלשהוא מעומק האדמה מפרים בכך שווי משקל בן מיליוני שנים בין השכבות הגיאולוגיות השונות. יתר על כן כדי לדלות את שאריות המחצב מחדירים אל תוך הבאר מים בלחץ גבוה, בתוך כך אמנם מאלצים את הנפט/גז לצאת אך עם זאת מגדילים את הסיכוי לרעידות אדמה מאחר ומים המתערבבים בנפט וכד' מהווים חומר סיכה בין הפלטות הגיאולוגיות ומאפשרים תנועת החלקה טובה יותר ביניהן. מטבע הדברים חוסר האיזון שנוצר עלול להוביל לרעידות אדמה. ואכן במספר אתרי קידוח בעולם שהיו רגועים מבחינה גיאולוגית, נצפו רעידות אדמה לאחר תקופה מסוימת של שאיבה.

מאגרי הגז הטבעי בעולם גדולים למעלה מאשר פי מאה ממאגרי הנפט כיום בעולם. הערכות ונתונים אלה ממחישים את הצורך בגוף אולי בינלאומי שירכז מידע ומחקר בניצול הגז הטבעי ואולי בעיקר ביוזמה ופיתוח טכנולוגיות חדשניות בתחום.

מהן המטרות שלשמן הוקם המרכז ?

1. ריכוז כל מידע אפשרי בנושא הגז הטבעי בארץ ובעולם ויצירת מסגרת ותשתית לניהול כל מתקני הגז מהבאר עד לצרכן. לדוגמה אף כי לפי הנתונים הנוכחיים כאמור כמות הגז בכל המאגרים הידועים בעולם גדולה מכמות הנפט בעולם, עדיין זו כמות סופית ושאיבה מסיבית ובזבזנית עלולה לדלדל את המקורות. יש צורך לערוך מעקב מתמיד ולדווח על שנויים חריגים ועם זאת לפתח שיטות חדשניות לניצול אנרגיות מתחדשות. לניצול יעיל ואפקטיבי של המשאב צריך לנהל ולבצע:

• מחקר, פיתוח, יוזמה ויישום הפוטנציאל התרמי והכימי של גז טבעי
• מחקר ופיתוח הסבת מנועי שריפה בתעשייה ובתחבורה לשימוש בגז טבעי.
• מחקר ופתוח טכנולוגיות רובוטיות בתהליכי איתור וקידוח שדות גז.

2. פיתוח כלים מקצועיים לטובת הדרג המחוקק בכל הקשור להובלה, התחברות הצרכן ושימוש בגז טבעי.

3. מחקרים גיאופיסיקליים יסודיים במיפוי ושימור שדות גז. במיוחד יש לבדוק את השפעת ממדי השאיבה והשינוי שדבר זה עלול ליצור בשיווי המשקל העדין בן מיליוני שנים שקיים בין השכבות הגיאולוגיות השונות. למניעת ולהקטנת הנזקים של תופעה זו יש לבצע סקרים ובדיקות גיאולוגיות לא רק באזור הקידוח אלא אף לאורכו של צינור ההובלה לפני קדוח ושאיבה ולאחר תחילת השאיבה.

4. מחקר ובדיקה גיאופוליטית בתחום הקשרים הבינלאומיים בין מדינות הנושקות גבול מים כלכליים העשירות בשדות פוטנציאליים אפשריים. יצוין כי גבול המים הכלכליים של מדינה, על פי חוק הים של האו"ם, משתרע עד כ-370 ק"מ מקו החוף. כאשר המרחק בין קווי חוף של מדינות שכנות קטן מ 740 ק"מ (כמו ישראל –קפריסין) נקבע הגבול על פי הסכם ביניהן. גבול המים הטריטוריאליים של מדינה הוא עד 22ק"מ מקו החוף. לדוגמה לשדות גז/נפט יש באופן טבעי נחילים לכיוונים שונים לכן בהחלט יתכנו מקרים שבהם מתוך באר שאיבה שנמצא בתחום המים הכלכליים של ריבונות אחת ונושק לריבונות שכנה יישאבו מקורות הנמצאים בתחום הריבונות השכנה. התפתחות טכנולוגיות השאיבה מאפשרת כיום לא רק קידוחים אלכסוניים אלא אף הוצאת זרועות מקדוח אחד למספר כוונים שונים. דבר העלול לסבך את יחסי השכנות המדיניים בין המדינות הנושקות גבול מים כלכליים.

במה עוסקת פעילותו של המרכז למחקר ופיתוח יישומי הגז ?

ייעודו ותפקידו העיקרי של מרכז זה הוא לאגור ידע ואינפורמציה ולהוות בכך מצבור שיעמוד לרשות כל המתעניינים. בנוסף המרכז ייזום יעודד ויסיע ככל יכולתו במיזמים ורעיונות חדשים. לדוגמה תגלית מצבורי הגז במצרים עשויה להוות כר נרחב ופורה לשיתוף פעולה בין ישראל ומצרים. לישראל יש ידע ויכולת מוכחת בהכשרת כוח אדם בדרגים שונים של מיומנות בתחום הגז הטבעי כגון טכנאים ומהנדסים, ואחד מתפקידיו של מרכז זה להכיל ולספק מידע זה.

ספר על שיתוף הפעולה בין המרכז לבין אוניברסיטת אריאל, האםקיים מסלול לימוד בנושא ?

המרכז מקיים כנסים הרצאות וסמינרים בהתייעלות אנרגטית, ניצול גז טבעי וכד'.

החל משנה"ל הנוכחית תשע"ו נפתח במחלקה למכונות ומכטרוניקה מסלול התמחות באנרגיה, הכולל אף 4 שעות התנסות מיוחדת במעבדה לאנרגיה, אשר בסיומו יקבלו התלמידים תעודת "ממונה אנרגיה מטעם משרד האנרגיה" בנוסף לתואר מהנדס מכונות.

האם המרכז משתף פעולה עם גורמים נוספים בארץ ובחו"ל, אם כן, באילו תחומים ?

המרכז נמצא בקשר עם המכללה הטכנולוגית ברופין המיועדת להכשיר טכנאי גז טבעי והנדסאי גז טבעי, וכמובן עם משרד האנרגיה. קשר עם חב'  "Nobel Energy" בשלבי פיתוח.

מי הם בעלי המקצוע הנוגעים בעיסוקם בתחום יישומי הגז ומה תפקידם ?

ישנם מספר בעלי מקצוע הנוגעים בעיסוקים בתחום יישומי הגז:

• מהנדסי והנדסאי מכונות כולל בעלי התמחות באנרגיה ורובוטיקה-פועלים בעיקר בתחומי הקידוח, על האסדות ובתחנות הקבלה של הגז הטבעי.
• גיאופיסיקאים- פעילים בסיקור ואיתור אזורים פוטנציאליים לקידוח, פעילותם נעשית בשלבי טרום קידוח, הם אמונים על איתור מדויק ביותר של נקודת הקידוח. מאחר וכיום מכשירי הקידוח מאפשרים קידוחים אלכסוניים אנשי מקצוע אלה משקללים אפשרויות וכדאיות כלכלית של מעקפי מכשולי קרקע כגון הרים, נחלים, גאיות וכד'. בזמן השאיבה הם עורכים בדיקות גיאולוגיות תקופתיות.
• מהנדסי והנדסאי כימיה-פעילים בתחנות הקבלה והמשלוח של הגז הטבעי, הם נדרשים לדאוג להעברת גז טבעי נקי מספיחים כלשהם אל הצרכן.

כיצד הכניסה של חברות בינלאומיות לתחום תשפיע על הענף מבחינת תעסוקה, מקצועיות, בטיחות וכו' ?

חברות בינלאומית עשויות לתרום להצטברות הידע המקצועי ולאפשר בניית תשתיות אשר באופן טבעי תגדיל את שוק התעסוקה. עם זאת חייב הרגולטור לדרוש את קיום תנאי הבטיחות המקובלים במיוחד את קיומם של סריקות גיאולוגיות וניתוחם לאור העובדה שכל האזור רגיש לרעידות אדמה עקב הקרבה לשבר הסורי - אפריקאי.

האם בעקבות גילוי מאגרי הגז בישראל תפחת התלות בנפט בטווח הקרוב ?

אין ספק בכך. כבר היום קטנה במידה מסוימת התלות של ישראל במקורות אנרגיה זרים. ברור למדי כי התלות במקורות אלה יקטן וילך עם התרחבות ניצול מקורות הגז של המדינה.

איפה אתה רואה את ענף יישום הגז בעוד כמה שנים ?

אני מאוד מקווה שהשימוש בגז טבעי יתרחב עד כדי כך שגם הצרכנים הפרטיים הקטנים כגון משקי בית ייהנו משימוש זול ונקי בגז טבעי. עם זאת אני מצפה ומקווה כי בעזרת שיפור הכלכלה ישכיל הרגולטור ביחד עם מקבלי ההחלטות לנתב חלק ממשאבים אלה לפיתוח מסיבי של שימוש וניצול אנרגיה ממקורות מתחדשים. אין כל ספק כי בטווח הארוך יותר תאלץ האנושות לעבור למקורות אנרגיה מתחדשות.