כשהחלה המהפכה התעשייתית,
כמות הפחמן שהיתה טמונה
מתחת לבריטניה בצורת פחם היתה זהה לכמות הפחם
שהיתה טמונה מתחת לערב הסעודית בצורת נפט,
ופחם זה הוא שהניע את המהפכה התעשייתית,
הוא הביא את המילה "גדולה" לתואר "בריטניה הגדולה",
והוביל לשליטה הזמנית של בריטניה בעולם.
ואז, ב-1818, תפוקת הפחם בבריטניה הגיעה לשיא,
ומאז היא נמצאת בירידה.
עם הזמן החלה בריטניה להשתמש בנפט ובגז
מהים הצפוני, ובשנת 2000,
תפוקת הנפט והגז מהים הצפוני
הגיעה גם היא לשיא, וכעת היא בירידה.
ההכרה הזו בסופיותם
של דלקי מאובנים קלים-לגישה, מקומיים ובטוחים,
היא המניע לשאלה, "מה הלאה?
איך ייראו החיים אחרי דלקי המאובנים?
האין כולנו צריכים לחשוב היטב
איך לנטוש את דלקי המאובנים?"
מניע נוסף הוא כמובן שינויי האקלים.
וכשמדברים על החיים אחרי דלקי המאובנים
ועל עשייה בנוגע לשינויי האקלים, לדעתי יש הרבה
טעויות, המון 'טיוח ירוק', המון פרסום מטעה,
ואני חש חובה, כפיזיקאי,
לנסות לעזור לאנשים להימנע מההבלים, לעזור להם
להבין מהן הפעולות שבאמת יחוללו שינוי
ולהתמקד ברעיונות שאכן ישפיעו.
אמחיש זאת בעזרת מה שהפיזיקאים מכנים
"חישוב על גב מעטפה".
אנו אוהבים חישובים כאלה.
אתה מציג שאלה, משרבט כמה מספרים,
ויש לך תשובה:
אולי לא מאד מדויקת, אבל היא אולי תגרום לך לומר: "הממ."
אז הנה השאלה: תארו לעצמכם
שאנו אומרים: "כן. אנו יכולים להפסיק עם דלקי המאובנים.
נשתמש בביו-דלקים, והבעיה נפתרה.
אנו כבר לא זקוקים לנפט לתעבורה."
אז מה אם נגדל את הביו-דלקים שנחוצים לכביש כלשהו
על שולי אותו כביש?
כמה רחבים צריכים להיות אותם שוליים כדי שזה יצליח?
בסדר. בואו נרשום כמה מספרים.
נניח שכלי הרכב שלנו יסעו ב-100 קמ"ש.
נניח שהם יעשו 12 ק"מ לליטר.
זה הממוצע האירופי למכוניות חדשות.
נניח שהתפוקה של מפעלי הביו-דלקים
היא 1,200 ליטר ביו-דלק לדונם לשנה.
וזה המצב בביו-דלק האירופי.
ונניח שהמרחק בין כלי הרכב הוא 80 מטרים,
ושהם נוסעים הלוך ושוב
על אותו כביש.
אורך הכביש לא משנה, כי ככל שהכביש ארוך,
כך יש לנו יותר מטעי ביו-דלק.
מה עושים עם המספרים האלה?
לוקחים את המספר הראשון, מחלקים אותו
בשלושת האחרים, ומקבלים 8 קילומטרים.
וזו התשובה.
זה צריך להיות רוחב המטע,
על סמך ההנחות האלה.
וזה אולי גורם לכם לומר, "הממ,
אולי זה לא יהיה כל-כך פשוט."
ואולי יעלה בדעתכם שייתכן שיש בעיה
של שטח, ובהרצאה הזאת
אני רוצה לדבר על מקומות שיש בהם שטח ולשאול,
האם יש בעיה כזו? והתשובה תלויה
באיזו ארץ מדובר.
נתחיל עם הממלכה המאוחדת,
משום שכאן אנו נמצאים היום.
צריכת האנרגיה של הממלכה המאוחדת,
סך כל צריכת האנרגיה, לא רק תעבורה, אלא הכל,
אני אכמת זאת בנורות חשמל,
היא כאילו שאצל כל אחד מאיתנו יש 125 נורות שדולקות כל הזמן,
125 קילוואט-שעה ליום לכל אדם ואדם
וזו צריכת האנרגיה של בריטניה.
זה שווה-ערך ל-40 נורות לתעבורה,
40 נורות לחימום,
ושווה-ערך של 40 נורות לייצור חשמל,
ויתר הדברים הם קטנים
בהשוואה לשלושת הענקים האלה.
ההשפעה על הסביבה גדולה עוד יותר אם לוקחים בחשבון
את האנרגיה הגלומה גם בדברים שאנו מייבאים
וכיום, 90 אחוזים מהאנרגיה הזו
עדיין באה מדלקי מאובנים, ורק 10 אחוזים
ממקורות ירוקים יותר - - אולי ירוקים יותר -
כמו כוח גרעיני ומקורות אנרגיה מתחדשים.
אם כן,
כך זה בבריטניה, וצפיפות האוכלוסיה בבריטניה
היא 250 נפש לקילומטר מרובע,
כעת אראה לכם ארצות אחרות
לפי שני המדדים האלה.
בציר האנכי אראה לכם
כמה נורות חשמל -- מהי צריכת האנרגיה שלנו
לנפש, ואנו עומדים על 125 נורות לנפש,
והנקודה הכחולה הקטנה כאן מראה את שטח האדמות
של הממלכה המאוחדת,
וצפיפות האוכלוסיה מוצגת בציר האופקי,
ואנו 250 נפש לקמ"ר.
נוסיף מדינות אירופיות, בכחול,
ואתם רואים שהמגוון גדול.
עלי להדגיש ששני הצירים האלה
הם לוגריתמיים. כשעוברים מקטע אפור אחד
לקטע האפור הבא, עולים במקדם 10.
כעת נוסיף את אסיה, באדום,
המזרח התיכון וצפון-אפריקה הם בירוק,
אפריקה של תת הסהרה היא בכחול,
דרום-אמריקה - בשחור,
סגול מייצג את אמריקה המרכזית,
וצהוב מגעיל - צפון-אמריקה,
אוסטרליה וניו-זילנד.
אתם רואים את ההבדלים הגדולים בצפיפות האוכלוסין
ובצריכה לנפש.
המדינות שונות זו מזו.
למעלה משמאל אלו קנדה ואוסטרליה עם שטחי קרקע עצומים
וצריכה גבוהה מאד לנפש,
200 או 300 נורות לנפש,
וצפיפויות אוכלוסין נמוכות ביותר.
למעלה מימין, בבחריין יש אותה צריכת אנרגיה לנפש
בערך כמו בקנדה,
מעל 300 נורות לנפש,
אבל צפיפות האוכלוסיה שלה גדולה פי 300,
1,000 בני-אדם לקמ"ר.
למטה מימין, בבנגלדש יש אותה צפיפות אוכלוסיה
כמו בחריין, אך היא צורכת פי 100 פחות לאדם.
למטה משמאל, ובכן, אין שם אף אחד.
אבל פעם היו שם המון אנשים.
הנה עוד מסר שעולה מהתרשים הזה.
הוספתי זנבות כחולים קטנים מאחורי סעודיה, לוב,
סין, הודו, בנגלה-דש.
אלה 15 שנות קידמה.
היכן הן היו לפני 15 שנים, והיכן הן היום.
והמסר הוא שרוב הארצות עוברות ימינה,
וגם עולות,
למעלה וימינה -- צפיפות האוכלוסין עולה
וגם הצריכה לנפש.
אז אנחנו אי-שם בפינה הימנית העליונה,
קצת משונה, אבל יחד עם
גרמניה, יפן, דרום-קוריאה, הולנד,
ועוד כמה מדינות מוזרות,
אבל מדינות רבות מתקדמות
ימינה ולמעלה כדי להצטרף אלינו,
וזו התמונה, אם תרצו, של עתיד צריכת האנרגיה
כפי שאולי ייראה במדינות נוספות.
והוספתי גם בתרשים הזה כמה קווים ורודים
שיורדים למטה וימינה.
אלו קוים של צריכת חשמל שווה
ליחידת אזור, שמדדתי בוואטים למטר מרובע.
לדוגמה, הקו הזה באמצע,
0.1 וואט למ"ר, הוא צריכת האנרגיה
ליחידת אזור בסעודיה, נורווגיה, מקסיקו בסגול,
ובנגלדש לפני 15 שנה,
וחצי מהעולם חי בארצות
שכבר נמצאות מעל לקו הזה.
בריטניה צורכת 1.25
וואט למ"ר.
גרמניה ויפן צורכות מעט יותר.
וכעת
אומר איך זה רלוונטי.
אנו יכולים למדוד מקורות מתחדשים באותן היחידות
וגם צורות אחרות של הפקת כוח באותן היחידות,
והמקורות המתחדשים הם אחד הרעיונות המובילים
כיצד נוכל להיפטר מההתמכרות שלנו ל-90% דלקי מאובנים.
אז הנה כמה מקורות מתחדשים
תבואות אנרגיה מספקות חצי וואט למטר מרובע
באקלימים אירופיים.
ומה זה אומר? ואתם ודאי יודעים
מה התוצאה, בהינתן מה שאמרתי על מטעי הביו-דלקים
לפני רגע.
ובכן, אנו צורכים 1.25 וואט למ"ר.
וזה אומר שאפילו אם תכסו
את כל הממלכה המאוחדת במטעי אנרגיה,
לא תוכלו לעמוד בצריכת האנרגיה של היום.
תחנות רוח מפיקות קצת יותר,
2.5 וואט למ"ר, אבל זה רק פי 2
מ-1.25 וואט למ"ר,
כלומר שאם באמת רוצים להפיק את כל
צריכת האנרגיה בכל הצורות בממוצע
מחוות רוח, יש צורך בחוות רוח על חצי משטח בריטניה.
יש לי נתונים שמגבים את כל הטענות האלה, אגב.
הלאה. בואו נבחן את האנרגיה הסולרית.
קולטי שמש שמונחים על גגות,
מספקים כ-20 וואט למ"ר בבריטניה.
אם רוצים להפיק הרבה מקולטי שמש
צריכים לאמץ את שיטת החוואות הבווארית המסורתית
שלפיה יורדים מהגגות ומכסים גם את כל הארץ
בקולטי שמש.
פארקים סולאריים, בגלל המרווחים בין הקולטים,
מפיקים פחות. בערך 5 וואט
למטר מרובע של קרקע.
הנה הפארק הסולארי של וורמונט ולפי נתוני אמת
הוא מפיק 4.2 וואט למ"ר.
זיכרו שאנו עומדים על 1.25 וואט למ"ר.
חוות רוח 2.5, פארקים סולאריים בערך 5.
כך שלא משנה באילו מקורות מתחדשים תבחרו,
המסר הוא שכל תערובת של מקורות מתחדשים
שתנצלו, אם ברצונכם שבריטניה תפעל עליהם,
תצטרכו לכסות שטח כמו
20 או 25 אחוז מהארץ
במקורות מתחדשים אלה.
ואני לא אומר שזה רעיון גרוע:
צריך פשוט להבין את המספרים.
אני בכלל לא "אנטי מקורות מתחדשים", אני אוהב מקורות מתחדשים.
אבל אני גם "פרו-חשבון". [צחוק]
ריכוז הקליטה הסולרית במדבריות מספק
יותר חשמל ליחידת אזור, מפני שאין
בעיית עננים,
ולכן המתקן הזה מפיק 14 וואט למ"ר,
זה - 10 וואט למ"ר,
וזה, בספרד, 5 וואט למ"ר.
עם כל האמון בחשמל הסולארי,
לדעתי סביר לגמרי שזה ייתן 20 וואט
למטר מרובע. זה נחמד.
כמובן שלבריטניה אין מדבריות.
בינתיים. [צחוק]
אז הנה הסיכום עד כאן:
כל המקורות המתחדשים, ככל שאני אוהב אותם, מפוזרים מדי.
כולם נותנים מעט חשמל ליחידת אזור,
ועלינו להכיר בעובדה זו.
זה אומר שמי שרוצה שהמקורות המתחדשים
יחוללו שינוי משמעותי במדינה כמו בריטניה
בהיקף הצריכה של ימינו,
צריך לדמיין מתקני הפקה ממקורות מתחדשים
בסדר-גודל ארצי, לא כל הארץ,
אבל חלק ממנה. חלק רציני.
ישנן אפשרויות נוספות להפקת חשמל
שאינן קשורות בדלקי מאובנים.
למשל, כוח גרעיני. במפת אתרי הנשק הזו
אתם רואים את תחנת הכוח "סייזוול בי"
בתחומי הקילומטר המרובע הכחול הזה.
זה ג'יגה-וואט אחד לקילומטר מרובע,
כלומר 1,000 וואט למטר מרובע.
ולפחות מההיבט הזה, הכוח הגרעיני
אינו כה פולשני כמו המקורות המתחדשים.
כמובן שיש היבטים נוספים, ולכוח הגרעיני
יש כל מיני בעיות של פופולריות.
אבל זה נכון גם לגבי המקורות המתחדשים.
הנה צילום של תרגיל ייעוץ שנמצא בעיצומו
בעיירה פניקוק שמחוץ לאדינבורו,
אתם רואים את ילדי פניקוק חוגגים
את שריפת הבובה של תחנת הרוח.
אז אנשים הם אנטי-הכל, ועלינו לשמור
את כל האפשרויות פתוחות.
מה יכולה לעשות מדינה כמו בריטניה מבחינת האספקה?
הייתי אומר שיש 3 אפשרויות:
מקורות מתחדשים, מתוך הכרה בכך שעליהם להיות
בסדר-גודל ארצי; מקורות מתחדשים של אחרים,
כדי שנוכל לפנות שוב בנימוס רב לאנשים
שבצד שמאל למעלה של התרשים, ולומר,
"אנו לא רוצים את המקורות המתחדשים בחצר האחורית שלנו,
אולי תוכלו להציב אותם במקום זה אצלכם?"
וזו אפשרות רצינית.
זו דרך אפשרית שבה העולם יכול לטפל בנושא הזה.
מדינות כמו אוסטרליה, רוסיה, לוב, קזחסטן,
תוכלנה להיות ידידותינו הטובות ביותר מבחינת חשמל ממקורות מתחדשים.
ואפשרות שלישית היא כוח גרעיני.
אז אלו כמה אפשרויות אספקה צדדיות.
נוסף על מנופי האספקה שעליהם אנו יכולים ללחוץ,
וזיכרו שאנו זקוקים לכמויות גדולות,
כי לפי שעה,
אנו מקבלים 90% מהאנרגיה שלנו מדלקי מאובנים.
נוסף על המנופים האלה אנו יכולים לדבר על דרכים נוספות
לפתרון הבעיה, למשל, להוריד את הביקוש,
וזה אומר לצמצם את האוכלוסיה
- אני לא יודע בדיוק איך -
או להפחית את הצריכה לנפש.
הבה נדבר על 3 המנופים הגדולים
שבאמת יכולים לעזור לנו בהיבט של הצריכה.
ראשית, התעבורה. הנה כמה עקרונות פיזיקליים שמראים
איך להפחית את צריכת האנרגיה בתעבורה,
אנשים מרבים לומר, "אה, כן, הטכנולוגיה תפתור הכל.
אנו יכולים לייצר כלי-רכב פי 100 יותר יעילים"
וזה כמעט נכון. הבה ואראה לכם.
צריכת האנרגיה של הטנק הטיפוסי הזה
היא 80 קילוואט-שעה ל-100 בני-אדם/ק"מ.
זו המכונית האירופית הממוצעת.
80 קילוואט-שעה. האם נוכל ליצור משהו
טוב פי 100 בעזרת העקרונות הפיזיקליים שהצגתי?
כן. הנה זה. אלו אופניים. הם פי 80 חסכוניים באנרגיה
ומונעים בביו-דלק, בדגני-בוקר.
[צחוק]
ויש עוד אפשרויות ביניים, כי אולי
הגברת שבטנק תאמר, "לא, לא, לא,
"זה כבר שינוי בסגנון החיים. בבקשה, אל תשנו את סגנון החיים שלי."
אז אולי נוכל לשכנע אותה להיכנס לרכבת,
שהיא עדיין יעילה בהרבה ממכונית,
אבל זה עשוי להיות שינוי בסגנון החיים,
או המכונית האקולוגית, למעלה משמאל.
היא מתאימה בנוחות לצעיר אחד,
היא קצרה יותר מקונוס תנועה אחד,
והיא יעילה כמעט כמו אופניים
כל עוד נוהגים בה ב-24 קמ"ש.
בין שני אלה, אפשרויות אולי מציאותיות יותר
במנוף הזה, מנוף התעבורה, יש כלי-רכב חשמליים,
אז האופניים החשמליות והמכוניות החשמליות באמצע,
יעילים אולי פי 4 מבחינת האנרגיה
לעומת הטמק המונע בנפט.
הלאה: מנוף החימום.
החימום הוא שליש מצריכת האנרגיה שלנו בבריטניה,
ודי הרבה ממנו הולך לבתים פרטיים
ומבנים אחרים שבהם יש חימום של החלל ושל המים.
זהו בית בריטי מחורבן אופייני.
זה הבית שלי, עם ה"פרארי" שבחזית.
מה אפשר לעשות עם זה?
ובכן, חוקי הפיזיקה כתובים כאן למעלה,
והם מתארים -- איך צריכת החשמל
לחימום נובעת מדברים שבהם אפשר לשלוט.
והדברים בהם ניתן לשלוט הם הפרשי טמפרטורה
בין פנים וחוץ, וקיימת
טכנולוגיה מופלאה בשם "תרמוסטט".
תופסים אותה, מסובבים שמאלה,
וצריכת האנרגיה בבית יורדת.
ניסיתי את זה. זה עובד. יש שמכנים זאת "שינוי בסגנון החיים".
אפשר להפחית את דליפות החום
בבניין -- להכניס בידוד לקירות, לתקרה,
להתקין דלת חדשה וכו'.
והמצער הוא שזה יחסוך כסף.
זה לא רע, זה טוב. מה שמצער הוא
שזה יחסום רק 25% מדליפת החום בבניין,
אם עושים את הדברים האלה, שהם רעיונות טובים.
אם באמת רוצים להתקרב לשוודים
מבחינת תקני הבניה בבית מחורבן כזה,
צריך לשים בידוד חיצוני על המבנה
כמו השיכון הזה בלונדון.
אפשר גם להעביר חום בצורה יעילה יותר ע"י משאבות חום
שמנצלות פחות אנרגיה טובה כמו חשמל
להעברת חום מהגינה לבית.
האפשרות השלישית מבחינת הביקוש עליה אני רוצה לדבר,
הדרך השלישית לצמצם את צריכת האנרגיה
היא לקרוא את מדי החשמל.
אנשים מדברים הרבה על מכשירי מדידה חכמים,
אבל אתם יכולים לעשות את זה בעצמכם.
תשתמשו בעיניים שלכם בחוכמה, תקראו את מדי החשמל,
ואם אתם קצת כמוני, זה ישנה את חייכם.
הנה גרף שהכנתי.
כתבתי ספר על אנרגיה מקיימת,
וידיד אחד שאל אותי, "אז בכמה אנרגיה אתה משתמש בבית?"
וזה הביך אותי. כי לא ידעתי.
אז התחלתי לקרוא את מד החשמל מידי שבוע,
והקריאות הקודמות שלו מוצגות
בחצי העליון של הגרף, ואחר, שנת 2007
מוצגת בירוק למטה, ואז כבר
קראתי את מד החשמל מידי שבוע, וחיי השתנו,
כי התחלתי לערוך ניסויים ולגלות
מה משפיע, וצריכת הגז שלי
ירדה פלאים כי התחלתי להתעסק
עם התרמוסטט ועם התזמון של מערכת החימום,
והפחתתי יותר ממחצית מחשבונות הגז שלי.
הסיפור דומה עם צריכת החשמל שלי,
ניתקתי את נגני הדי-וי-די, את מכשירי הסטריאו,
את ההתקנים ההיקפיים של המחשב שדלקו כל הזמן,
ופשוט הדלקתי אותם כשהייתי צריך,
וגם זה הפחית שליש מחשבונות החשמל שלי.
אנו זקוקים לתכנית משמעותית, וזה עתה תיארתי לפניכם
את 6 המנופים הגדולים, ועלינו לעשות מעשה כי אנו
משיגים 90% מהאנרגיה שלנו מדלקי מאובנים,
לכן יש ללחוץ חזק על רוב, אם לא כל, המנופים האלה.
לרובם יש בעיות של פופולריות,
ואם יש מנוף שלא נעים לכם ללחוץ עליו,
זיכרו בבקשה שזה דורש מכם
ללחוץ עוד יותר חזק על המנופים האחרים.
אז אני ממליץ בחום לנהל שיח בוגר
המבוסס על מספרים ועובדות, וברצוני לסיים
במפה שתמחיש לכם
את הדרישות מבחינת שטח וכו', כדי להגיע רק
ל-16 נורות חשמל לנפש
ע"י שימוש ב-4 מהמקורות הגדולים האפשריים.
אז אם רוצים להגיע ל-16 נורות לנפש, זיכרו,
שהיום סך כל צריכת האנרגיה שלנו שווה ל-125 נורות חשמל.
אם רוצים להשיג 16 מהרוח, המפה הזו מראה את הפתרון
עבור בריטניה. יש בה 160 חוות רוח,
כל אחת בגודל 100 קמ"ר,
וזה יהיה גידול של פי 20
בכמות אנרגיית הרוח של היום.
כוח גרעיני, כדי להגיע ל-16 נורות לנפש, דרושים
2 ג'יגה-וואט מכל אחת מהנקודות הסגולות האלה.
זה גידול של פי 4
לעומת רמות הכוח הגרעיני של היום.
ביו-מסה: כדי להגיע ל-16 נורות לנפש תזדקקו
לשטח אדמה כמו וויילס פי 3.5,
בארץ שלנו או בארץ אחרת,
אולי באירלנד, או במקום אחר. [צחוק]
ומקור משני רביעי , כוח סולארי מרוכז
במדבריות של אנשים אחרים,
אם רוצים לקבל שווה ערך של 16 נורות,
אז אנו מדברים על שמונת המשושים האלה
כאן, מימין למטה.
השטח הכולל של המשושים האלה
הוא פעמיים לונדון רבתי בסהרה של מישהו,
ויהיה צורך בקווי חשמל לאורך כל ספרד
וצרפת כדי להעביר את החשמל ממדבר סהרה לסארי.
אנו זקוקים לתכנית מעשית.
עלינו להפסיק לצעוק ולהתחיל לדבר,
ואם נוכל לנהל שיח בוגר,
לנסח תכנית מעשית ולהתחיל לבנות,
אולי מהפכת צמצום הפחמן הזו
תוכל להיות כיפית. תודה רבה על הקשבתכם.
[מחיאות כפיים]