פצלי שמן

פצלי שמן בבעירה

מחשוף פצלי שמן

מאובני חיטחבים בפצלי שמן

פִּצְלֵי שמן, הנקראים גם אבן ביטומנית, הם סלע משקע עשיר בחומר אורגני המכונה קרוגן. מסלעים אלה ניתן להפיק אנרגיה על ידי שריפתם בתנורים מיוחדים, או דלק נוזלי באמצעות חימום או מיצוי כימי. דלק זה מקביל בתכונותיו לתזקיקי נפט גולמי. את אנרגיית החום ניתן לנצל להסקה או להפקת חשמל.

הפקת דלק נוזלי מתבצעת על ידי חימום פצלי השמן לטמפרטורה מספקת בתהליך הנקרא פירוליזה שמאפשר הפקה של אדים שבעת קירורם הופכים לנוזל שמופרד מפצלי השמן ומשמש להפקת אנרגיה בתור דלק נוזלי.

היסטוריה

תהליך כריית פצלי השמן זול, אך איכותם כחומר גלם להפקת אנרגיה נמוכה. עשן הנוצר משריפת פצלי שמן נחשב מסרטן, אם שורפים אותם בגובה פני השטח. בעבר, מקור אנרגיה זה נחשב לנחות ביחס לסוגים אחרים של דלק מאובנים, זאת בשל עלויות הפקתו וההשלכות הסביבתיות הכרוכות בכרייתו ובניצולו. לכן, עד שנת 2002 הופקו פצלי שמן בכריית בור פתוח בכמות מסחרית רק באסטוניה, בסין, באוסטרליה ובברזיל. רק באסטוניה היוו פצלי השמן מקור אנרגיה עיקרי, אשר אִפשר אי-תלות במקורות אנרגיה חיצוניים.

מאגר פצלי השמן הגדול בעולם מצוי בארצות הברית. ניסיונות לנצלו החלו בתקופת משבר האנרגיה העולמי, אך נזנחו עם סופו, וחודשו בתחילת המאה ה-21, בשל הצורך בעצמאות אנרגטית ובעקבות עליית מחיר הנפט המתמשכת. כמות פצלי השמן באדמת ארצות הברית מספיקה כדי לענות על צורכי האנרגיה המקומיים שלה למשך שנים רבות, אך הפקתם וניצולם בהיקף רחב מחייבות התמודדות עם בעיות טכנולוגיות הקשורות למבנה הגאולוגי וזאת משום שברוב המרבצים על אדמת ארצות הברית נמצאים הפצלים בשכבות עמוקות אשר אינן מאפשרות כרייה פתוחה. בנוסף, ברוב המרבצים של פצלי השמן בארה"ב החומר האורגני בפצלים נמצא בצורת נפט לכוד (לא קרוגן כמו בישראל) ונדרש ביצוע סידוק הידראולי (Fracking) בפצלים לשם שחרור הנפט הלכוד, ולאחר מכן ביצוע קידוחים להפקתו בדומה להפקת נפט קונבנציונלית. תהליך זה מורכב ויקר יותר ופעמים רבות הופך את הכרייה ללא כדאית מבחינה כלכלית.

בשנת 2008 החלו לצוץ פיתוחים טכנולוגיים חדשים, דוגמת טכנולוגיית המיצוי התת-קרקעית, המאפשרת הפקת אנרגיה מפצלי שמן בתוך האדמה, ללא כרייתם וללא שריפתם. לאור זאת, ולאור העלייה המתמשכת במחירי הנפט, גדלה הכדאיות המסחרית בהמרת פצלי השמן לנפט.

אולם, גם לאחר פיתוח הטכנולוגיות החדשות להפקת פצלי שמן, יחס האנרגיה המוחזרת על אנרגיה מושקעת של פצלי שמן הוא נמוך מאוד בהשוואה לנפט קונבנציונלי, והוא עומד על כ-1.5:1, בהשוואה ליחס של כ-20:1 בנפט קונבנציונלי. יחד עם זאת, כריית פצלי שמן לצורך הפקת אנרגיה עדיין מתבצעת כדבר שבשגרה, אך מוגבלת למקומות בהם הפצלים נמצאים בשכבות שאינן עמוקות בתת הקרקע ומאפשרים כרייה בדומה לשאר המחצבות. בישראל (במישור רותם) ובמקומות נוספים בעולם (דוגמת אסטוניה וברזיל) מתבצעת כרייה בשיטה זו, ללא חימום הקרקע.

בשנת 2016 הוערך כי כמות המרבצים העולמית של פצלי השמן עומדת על כ-6.05 טריליון חביות (962 מיליארד מטרים מעוקבים).

פצלי שמן בישראל

עד לגילוי שדות הגז הטבעי בים ליד חופי ישראל, היו פצלי השמן משאב האנרגיה המאובן המשמעותי ביותר בישראל (כמות השווה תאורטית לכ-60 שנות צריכה לאומית, בהנחה שכל הכמות ניתנת להפקה מהסלעים).

בישראל קיימים מרבצים גדולים של פצלי שמן במספר אתרים בנגב, בעיקר במישור רותם-ימין, וכן בנגב הצפוני, בנחל צין, בהר טוב ובשפלה (במיוחד באזור חבל עדולם) והם מוערכים בכ-20-15% משטחה של המדינה, רובם בתת הקרקע. כמות פצלי השמן בישראל נאמדת בכ-400 ביליון טון בקירוב, מהם ניתן להפיק יותר מ-30 ביליון טון של שמן פצלים. הפצלים בישראל מכילים כ-7% פחמן אורגני המאפשר להפיק כ-20 גלון לטון, כאשר הסלע המארח הוא על פי רוב קירטוני. פוטנציאל ההפקה בישראל עומד על כ-250 מיליארד חביות. מרבצים משמעותיים של המשאב קיימים גם במדינות נוספות במזרח התיכון, ביניהן ירדן.

עם הקמתו, פעל משרד התשתיות הלאומיות ליצירת תנאים שיאפשרו את ניצול הפצלים כתחליף לנפט ולפחם. הפעילות כללה הן פעולות לאיתור המחצב (פרוספקציה) והן פיתוח הטכנולוגיות לניצולו. הפרוספקציה ההתחלתית נעשתה בעיקר באמצעות המכון הגיאולוגי לישראל. לפי חוק הנפט (1952), חיפוש נפט מצריך אישור ממשרד התשתיות. על כן, בשנות ה-80 וה-90 השקיע משרד התשתיות מאמץ וסכומי כסף גדולים בבדיקה טכנו-כלכלית של ייצור חשמל מפצלי שמן. הבדיקה נעשתה באמצעות חברת פמ"א (פיתוח משאבי אנרגיה), שהקימה והפעילה מתקן פיילוט לייצור חשמל מפצלי שמן במישור רותם חברת פמ"א נסגרה בשנת 2000 וחברת רותם אמפרט נגב המשיכה את פעילות המתקן. בשנת 2011 החליטה כימיקלים לישראל, החברה האם של רותם אמפרט, לסגור את המתקן עקב זיהום האוויר שהוא גורם וחוסר כדאיות כלכלית בהפעלתו.

ביולי 2008, העניק הממונה על ענייני הנפט במשרד התשתיות לחברת IEI) Israel Energy Initiatives), חברה ישראלית העוסקת בפיתוח מיזם מיצוי דלקים וגז טבעי בתת-הקרקע (In Situ) מפצלי שמן, וחברת בת של חברת IDT האמריקאית, רישיון בלעדי להפקה ניסיונית של נפט מפצלי שמן באזור השפלה הדרומית. במסגרת הניסוי חברת IEI התכוונה לפעול בחבל עדולם, לייצר שם במשך 3 שנים חבית נפט אחת ביום לאחר שתת-הקרקע תחומם לכ-300 מעלות. החימום התת-קרקעי אמור היה להפוך את פצלי השמן המוצקים לנוזלים וגז.

החל משנת 2011 מחזיקה חברת Northwood Exploration Israel Ltd ברישיון רותם מזרח לפצלי שמן באזור ייעודי הסמוך לאזור התעשייה מישור רותם, בשטח כולל של למעלה מ-2,900 דונם. בשנת 2016 הוקמה על ידה שותפות רותם אנרגיה מחצבים, אשר קיבלה ממשרד האנרגיה כעבור שנתיים תעודת תגלית לפצלי השמן במישור רותם.

פצלי השמן באזור מישור רותם נמצאים קרוב לפני הקרקע, בעומק של עד 50 מטרים, ועל כן מאפשרים כרייה פתוחה ללא חימום הקרקע או סידוק הידראולי והפקת נפט וחשמל מהם בשיטת ה-ex-situ. בשיטה זו, לאחר כריית הפצלים  במכרה פתוח, הם מועברים במצבם הגולמי למתקני הפקה תעשייתיים ומעובדים בתנאים סגורים ומבוקרים לשם הפקת נפט וחשמל. ההפקה עצמה מבוססת על תהליך פירוליזה, בו מתבצע פירוק של חומר אורגני על ידי חימומו לטמפרטורה גבוהה ללא נוכחות חמצן (להבדיל משריפה).  בתהליך המוצע על ידי  רותם אנרגיה מחצבים יתווספו לפצלי השמן כ-200,000 טונות של פסולת פלסטיק, אשר יהוו גם פתרון סביבתי לבעיית הטמנת פסולת פלסטיק בלתי מתכלה, פתרון שיתאפשר מבחינה כלכלית-טכנית באמצעות השילוב עם פצלי השמן המהווים כנושא חום בתהליך.

הקמת המתקנים במישור רותם מתוכננת להתחיל בשנת 2021 ותחילת ההפקה המסחרית של רותם אנרגיה מחצבים צפויה בשנת 2024.

התנגדות לניסוי פצלי השמן בישראל

מאז קיבלה IEI רישיון לחיפוש נפט בישראל, נשמעה ביקורת חריפה מצד גורמים רבים מתחום איכות הסביבה, ביניהם אדם טבע ודין, קק"ל, גרינפיס, מגמה ירוקה, החברה להגנת הטבע, וכן ממספר רשויות מקומיות בשפלת יהודה. המתנגדים מזהירים מפני תוצאות הרסניות ובלתי-הפיכות, ביניהן: זיהום אוויר, פגיעה בבריאות הציבור, פגיעה בשכבת הקרקע, פגיעה בצומח והחי, סכנה למי האקוויפר, הרס שטחים פתוחים, ושינוי אפשרי באיכות הגשמים. בנוסף, המיזם ידרוש אנרגיה רבה לחימום שכבות הסלע. על מנת לקיים את ההפקה המסחרית, ככל הנראה תידרש בנייה של תחנת כוח אחת, אם לא שתיים. המתנגדים מציינים, שעדיין לא ברור היכן יתקיים זיקוק הפצלים.

חברת IEI טוענת שהפיילוט המתוכנן הוא רק ניסוי, שבמהלכו יבדקו ההשלכות של המיזם. מנגד, מטה המאבק בפצלי השמן טוען, שעל פי חוק הנפט, מרגע שהוכרזה תגלית, לא ניתן לעצור את הניסוי, והוא יעבור באופן כמעט אוטומטי מהפקה ניסיונית להפקה מסחרית. "תגלית" מוגדרת על פי חוק הנפט בתור יכולת הפקה של 500 חביות. היו שביקרו את רצון החברה לעשות פיילוט באזור מרכזי ורגיש כמו חבל עדולם, וטענו שהחברה יכלה לעשות את הפיילוט באווירה ציבורית נוחה יותר באזור הנגב, במרחק מאוכלוסייה. לעומתם, טענה החברה שהתנאים האופטימליים לניסוי נמצאים דווקא בחבל עדולם, מכיוון שבנגב, העורקים של פצלי השמן נמצאים בעומק רב יותר, המקשה על בחינת הניסוי.

החל משנת 2010 נוהל מאבק ציבורי-משפטי-תכנוני עיקש לביטול ניסוי פצלי השמן של חברת IEI - תושבים רבים המתגוררים בסמוך לאזור המיועד לניסוי בחבל עדולם פעלו יחד עם ארגונים סביבתיים, בדגש על אדם טבע ודין בכנסת, בבית המשפט העליון, במוסדות התכנון ובתקשורת.

באוגוסט 2014 פורסם כי המשרד להגנת הסביבה מתנגד לניסוי הפקת נפט מפצלי שמן בשפלה.

בסופו של דבר, המאבק הציבורי הצליח וב-3 בספטמבר 2014, ועדת התכנון של מחוז ירושלים החליטה על ביטול הניסוי.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא פצלי שמן בוויקישיתוף

• רמי אריאלי, אנרגיה בהיבט רב תחומי, באתר מכון ויצמן
• רמי רחמיאל, מהפכת פצלי השמן בארצות הברית, באתר לאומנות ובערוץ היוטיוב
• חוק הנפט, התשי"ב - 1952, באתר משרד התשתיות הלאומיות
• רויטל חובל, אדם טבע ודין עתרו לבג"ץ נגד כריית פצלי השמן בשפלת יהודה, באתר כלכליסט, 15 באוגוסט 2010
• רב–שיח בנושא הפקת אנרגיה מפצלי שמן בחבל עדולם, כתב עת 'אקולוגיה וסביבה', מאי 2010, גיליון 2, (עמ' 65–75)

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

26784010פצלי שמן