הזדמנות גז: מעבר לשימוש בגז טבעי במפרץ חיפה

פורסם באתר הקואליציה לבריאות הציבור ביום 14 בפברואר 2011

מטרת סקירה זו היא לבחון את המעבר לגז טבעי – יתרונותיו וחסרונותיו, וכן להבהיר לציבור הרחב, למקבלי ההחלטות ולתעשיינים את החשיבות הציבורית שבשימוש בגז טבעי.

מהו גז טבעי וכיצד הוא מובל בארץ?

גז טבעי הוא גז חסר צבע וריח, המורכב ברובו מהגז מתאן בתוספת (0-20%) גזים אחרים כגון אתאן, פרופאן ועוד. הגז הטבעי נוצר בתהליכי תסיסה בלא נוכחות חמצן, או בעת פירוק בלחץ וחום של חומרים אורגניים במעבה האדמה, ולכן יימצא בדרך כלל בסמיכות לנפט או לפחם. אל ישראל מגיע הגז משני מקורות: מאגר באל עריש המגיע בצינור תת-ימי ממצרים אל אשקלון, ומאגר ימי מול אשקלון (מארי־B) המגיע בצינור אל אשדוד. לאחרונה נתגלו מרבצי גז גדולים בעומק הים מול חיפה (תמר ודלית), וממערב להם נמצא מאגר נוסף, לוויתן. על פי ההערכות, מאגרים אלו יספקו את צריכת הגז בישראל בעשרות השנים הבאות, ולכן מתוכננת נקודת כניסה שלהם אל הקו בצפון.

את הגז הטבעי יש להוביל ברשת הולכה בלחץ גבוה (כ-70 אטמוספרות) ברחבי הארץ, ובאזורים אחדים לבצע הפחתת לחץ במעבר לרשת חלוקה עד לפתחם של מפעלים וצרכנים גדולים (בשנים הקרובות אין מתוכננת חלוקה לצרכנים הביתיים). רשת ההולכה של הגז בישראל בנויה מקו אחד המגיע אל ים המלח בדרום, אל גזר במזרח, ואל חיפה ואלון תבור בצפון. עקב המבנה הקווי של הרשת, היא חשופה לתקלות ולחבלות, היות שתקלה יכולה להביא לניתוק הצרכנים מנקודת הכשל ועד קצה הקו. בעתיד תפותח רשת חלוקה שתאפשר "עקיפה" של אזורי תקלות מקומיות. כן מתוכננת הרחבת הרשת למבנה של שתי שדרות – מזרחית ומערבית – וקווי רוחב ביניהן, מתוכננת הקמה של נקודת כניסה צפונית מהים (ממאגרי תמר ולוויתן) ולכשיתרוקן מאגר מארי-B, ישנה כוונה להזרים אליו כמות מסוימת של גז כמאגר לשעת חירום כדי שבמקרה של תקלה, יהיה אפשר לבצע מעקף ולהזרים את הגז בקו מקביל, מנקודת כניסה אחרת, או ממאגר החירום, בלא הפסקת השירות.

אחת המגבלות העיקריות של הגז הטבעי היא הצורך להוליכו בצינור מהבאר אל הצרכן. עקב כך אין שוק גלובלי לגז והעסקאות נחתמות בין ספק פלוני לצרכנים. אולם ישנה אפשרות להוליך גז במיכלים כאשר הוא מקורר ודחוס במצב צבירה נוזלי (גז טבעי נוזלי – גט"ן, או LNG). גט"ן ניתן להובלה ברחבי העולם בספינות מיוחדות, אך תהליך הדחיסה והפריקה דורשים אנרגיה רבה ותשתיות יקרות. לפיכך מחיר הגט"ן גבוה במידה ניכרת ממחיר גז המולך בצינורות, ובטווח הקרוב לא יהיה הגט"ן רלוונטי לישראל.

בישראל יש כיום רק תשתית להולכת הגז (בלא רשת חלוקה) והיא מיועדת אך ורק לצרכנים גדולים מאוד כגון תחנות כוח של חברת החשמל או מפעלים גדולים במפרץ חיפה. בעתיד תוקם גם תשתית חלוקה, שתאפשר גישה בלחץ נמוך לצרכנים קטנים יותר, כגון מפעלים בינוניים ומוסדות ציבור. תשתית החלוקה תוקם על ידי יזמים פרטיים ברישיון ותגיע בעיקר לאזורי תעשייה, אך לא לאזורי  מגורים.

יתרונות וחסרונות הגז הטבעי

יתרונות

א. הגז הטבעי מזהם הרבה פחות. בהיותו מורכב בעיקר ממתאן, בתוספת גזים פחמימניים קלים נוספים, הגז הטבעי יכול לעבור שריפה מושלמת, בנוכחות הכמות המתאימה של חמצן, ולהפוך לפחמן דו חמצני ומים בלבד, כלומר בלא כל מזהמים (מלבד פחמן דו חמצני שהוא גז חממה). לעומתו, הדלקים הנוזליים מכילים שרשראות ארוכות של פחמימנים שאינם עוברים שריפה מושלמת ונותרים כחלקיקי פיח, והפחם מכיל יסודות נוספים כגון גופרית, כספית ואף אורניום. מכאן שמבין הדלקים המחצביים, הגז הטבעי הוא הנקי ביותר, כפי שניתן להיווכח בטבלאות 1, 2 להלן:

טבלה 1. ערכי פליטת מזהמים בשריפת דלקים שונים לייצור חשמל (גר' לקוט"ש מיוצר)^[1]

טבלה 2. מתכות ותרכובות אורגניות נדיפות נבחרות הנפלטות עקב שריפת דלקים שונים picog/J^[2]

מלבד צמצום זיהום האוויר, שימוש בגז הטבעי יפחית את זיהום הקרקע והמים היות שהגז מחליף את השימוש בדלקים נוזליים, הגוררים דליפות וזיהום קרקע ומים.

ב. העלויות החיצוניות בשימוש בגז טבעי נמוכות באופן משמעותי ביחס למקורות אנרגיה אחרים: להלן טבלת ערכים לדוגמה של עלויות חיצוניות לטון של מקור אנרגיה מזהם לפליטות מגובה רב (מקור: המשרד להגנת הסביבה, 2008):

לצורך המחשת סדרי הגודל, ניתן להשתמש בהיקף הייצור השנתי של תחנת הכוח הקיטורית בחיפה, שעמד בשנת 2008 על 1,501 מיליוני קוט"ש (חברת החשמל, דו"ח סטטיסטי לשנת 2008). הכפלת ערכי העלויות החיצוניות בהיקף ייצור זה תראה את ההשוואה בעלויות החיצוניות לשנה של ייצור על ידי אחד ממקורות האנרגיה הנסקרים כאן כדלקמן (בהתחשב בשיפור מתמיד של תהליכי ייצור נוכל להתייחס לנתונים אלו כגבול עליון).

עלויות חיצוניות של ייצור כ־1500 מיליוני קו"טש (אלפי אירו)

כפי שניתן לראות מהטבלה, מעבר מתחנת הכוח הקיטורית לייצור באמצעות גז טבעי יכולה לחסוך עד כ-28 מיליוני אירו בשנה. נדגיש שחברת החשמל מבצעת היום גם כן השקעות במניעה חלקית של פליטות ולכן יש כאן הטייה כלפי מעלה.

ג. הגז הטבעי עשוי לצמצם את סיכון השינוע של חומרים מסוכנים: הסיכון של דליפה ופיצוץ בצנרת גז אמנם קיים, אך הוא נמוך בהרבה מהסכנה לתאונות דרכים בעת הולכת דלקים נוזליים, וכן נחסכים עומסים בכבישים ופליטות המזהמים הנלוות להובלת הדלקים במיכליות. לדוגמה, הגז הטבעי יכול להחליף את הגפ"ם (המוכר כ"גז בישול" ומשמש גם בתעשייה) בשימושים מגוונים כגון הסקה וחימום דוודים. הגפ"ם הוא אחד החומרים המסוכנים המיוצרים בישראל (בבתי הזיקוק בחיפה ובאשדוד, וחלקו מיובא) ומשונע ברחבי ישראל במיכליות כביש ובצנרת. לפי דוח ועדת הרצל שפיר (הוועדה לבחינת הערכות מתקנים המכילים חומרים מסוכנים בצפון הארץ ובמפרץ חיפה), ההערכה השנתית היא ש-9,000 מיכליות גפ"ם נעות בכל בשנה בכבישי ישראל. מלבד השינוע, גם המילוי והטעינה מהווים סיכון תמידי לאוכלוסייה.

חסרונות

א. פליטת פחמן דו חמצני. שימוש בגז טבעי עדיין כרוך בפליטה של פחמן דו חמצני (שהוא גז חממה הגורם להתחממות כדור הארץ ולשינויי אקלים), ושריפה של הגז באוויר (ולא בחמצן נקי) כרוכה גם ביצירה של תחמוצות חנקן, שנקשרות במחלות של דרכי הנשימה והחלשת המערכת החיסונית.

ב. מקור מתכלה בעידן של אנרגיות מתחדשות. כמו הדלקים המחצביים האחרים, גם גז טבעי הוא מקור מתכלה וניתוחים שונים שנעשו בנוגע לתגליות הגז האחרונות אל מול חופי ישראל מגלים כי מאגר "תמר" יספיק לייצור החשמל בישראל ולתעשייה לכ-20-30 השנים הקרובות, ואילו הגז הצפוי להתגלות במאגר לוויתן יספק את התצרוכת לכ-20-30 שנים נוספות. גם מאגרים גדולים אלו יבואו אפוא אל קצם בטווח של כמה עשרות שנים ולכן חשוב לחפש מקורות אנרגיה מתחדשים (כגון שמש, רוח), שהם גם נקיים יותר וגם אינם נתונים בסכנת התכלות.

ג. צורך בתשתית אגירה. במצב רשת הגז בישראל כיום, תקלה נקודתית חמורה בצנרת תביא לעצירת אספקת הגז בתוך שניות עד עשרות דקות (אם התקלה רחוקה, הלחץ בצנרת מאפשר 'אגירה' של כמות גז המספיקה לכ-20 דקות). כאמור, בעתיד רשת הגז תכיל יתרות ומאגר אחסון, ולפיכך תקלה בנקודה יחידה לא תגרום לשיתוק המערכת מנקודת הכשל ועד קצה הקו, אולם הצורך לאגור כמויות ניכרות של גז דורש השקעה אדירה בתשתית, הרבה מעבר לתשתיות דומות עבור דלקים נוזליים או פחם.

קו-גנרציה

הגז הטבעי מאפשר למפעלים גדולים הצורכים חום להשתמש בטכנולוגיית קו-גנרציה (ייצור משולב) לייצור חשמל וחום. במקום לשרוף את הגז ליצירת חום בלבד, משתמשים במנוע או בטורבינה זעירה המסובבים גנרטור ליצירת חשמל, והחום העודף משמש לצורכי המפעל. כך ניתן לקבל חשמל "חינם" יחד עם החום הנדרש. את החשמל ניתן לצרוך לשימוש עצמי, או למכור לחברת החשמל או לצרכנים אחרים באזור. באתר משרד התשתיות הלאומיות נמצא המדריך למשקיע במפעל קו-גנרציה.

התוצאות הבריאותיות והכלכליות של מעבר לגז טבעי במפרץ חיפה

כאמור, המעבר לגז טבעי במפרץ חיפה צפוי להביא שינויים חיוביים לאזור, ובהם גם תועלת בריאותית. כזו היא, למשל, הירידה בתמותה בטרם עת, הירידה במחלות ריאה ויתרונות בריאותיים נוספים.

אחד מהמחקרים שבהם ניסו להתחקות אחר התועלת שתופק ממעבר לשימוש בגז טבעי, נערך עבור העיר ניו יורק (Cromar and Schwartz, 2002). המחקר העריך את השפעת  הפחתת השימוש במזוט בתעשייה, במסחר ובשימוש הביתי והחלפתו בגז טבעי, על רמת החלקיקים באוויר ועל מדדי בריאות שונים בשכונות העיר. התוצאה העיקרית במחקר היא שמעבר לשימוש בגז טבעי בלבד להפעלת הדוודים בעיר תפחית את רמת החלקיקים מסוג PM_2.5 ב-60% (שם, עמ' 9).

על בסיס נתונים כגון אלו, חושבו השיפורים הצפויים לעיר ניו יורק: עשויים להימנע בין 73 ל-188 מקרי תמותה בשנה, ייחסכו אלפי ימי מחלה לעובדים, תרד משמעותית ההיארעות של ברונכיטיס והתקפי לב לא קטלניים, וירד שיעור הילדים הסובלים מברונכיטיס חמור ב-115 מקרים לשנה. ככל שהמעבר לדלקים נקיים יותר יהיה מהיר ומקיף יותר, כך מצפים לקבל השפעות טובות יותר על הבריאות: אם בתוך 20 שנה יעברו כל המתקנים בהדרגה לשימוש בגז הטבעי, ייחסכו בסך הכול  כ-600 מקרי תמותה. זוהי הערכת פחת, משום ההתעלמות מהרכב החלקיקים.

ככלל, ידוע ממחקרים אפידמיולוגיים כי חלקיקים מסוג PM_2.5 נכנסים עמוק לריאות ומשם עוברים גם לזרם הדם, ויש להם קשר לתמותה, למחלות לב ומחלות נשימה, לאבדן ימי עבודה ועוד. מעקב אחרי אנשים שהיו חשופים לזיהום אוויר בשש ערים לאורך 24 שנים מלמד כי בעקבות כל עלייה של רמות חלקיקי PM_2.5 ב-10µg/m³ צפויה עלייה בתמותה הכללית ב-16% (Laden and Schwartz, 2006). למותר לציין שהתוצאה היא דו-כיוונית. לדוגמה, בעקבות כל הפחתה של רמת החלקיקים מסוג PM_2.5 ב־10µg/m³ צפויה ירידה בסיכון לתמותה הכוללת ב-27%.

ניתן להחיל את תוצאות המחקרים הללו גם על ישראל ובייחוד על מפרץ חיפה.[3] כאן נשאלת השאלה, כמה מקרי תחלואה ותמותה ייחסכו מתושבי האזור אם יהיה מעבר לגז טבעי ועקב זאת תהיה ירידה בחשיפה הכרונית לחלקיקים מסוג PM2.5?

אחד המדדים הצפויים להשתפר בנפת חיפה הוא ירידה בשיעור התמותה המתוקנן לגיל ל-100,000 איש ממחלות לב (Laden and Schwartz, 2002). על פי נתוני המרכז הלאומי לבקרת מחלות (עיבודים שלא פורסמו, בהסתמך על נתוני השנתון הסטטיסטי לישראל לשנת 2008 [מס' 59], תקנון לגיל לפי אוכלוסיית 1983), בשנת 2008 המשיכה חיפה להוביל בתמותה ממחלות לב במדינה. שיעור התמותה המתוקנן לגיל ממחלות לב בחיפה בשנה זו עמד על  86.3/100,000, והיה שיעור התמותה הגבוה מבין שלוש הערים הגדולות במדינה: חיפה, תל אביב וירושלים. על כן נבחר מדד זה כסמן עיקרי לשינוי.

כדי להעריך כמה מקרי תמותה ממחלות לב בטרם עת ייחסכו בעיר חיפה עקב המעבר לגז טבעי,[4] ניתן להשתמש בידוע ממחקרים קודמים (Laden et al., 2006). הפחתה של ריכוז החלקיקים ב-10 מיקרוגרם/מ"ק בערך, צפויה לגרור ירידה של כ-31% במקרי התמותה ממחלות לב וכלי דם בשנה אחת, היינו אם שיעור התמותה המתוקנן לגיל בעיר חיפה הוא אכן כ-86 מקרי תמותה בשנה, אזי ייחסכו כ-27 מקרי מוות ממחלות לב בשנה אחת, שערכם האקוויוולנטי מבחינת מחיר חיי אדם הוא  135 מיליון ₪ לשנה (ואולי אף מעט יותר). הערכה זו עקבית עם ההמרה הפשטנית שנעשתה קודם לכן והעריכה את התועלת בכ- 28 מיליוני אירו. למעשה, זוהי הערכת פחת מאחר שלא נכללו בה ההשפעות על הערים השכנות, ועל אזורים אחרים שאליהם מגיע זיהום האוויר מהמפרץ.

יש להדגיש שמדד זה הוא רק לתמותה מוקדמת מאירועי לב. מדד נוסף שצפוי להשתפר הוא, למשל, ירידה בתחלואה בברונכיט כרוני. באיחוד האירופי העלות של טיפול בחולה ברונכיט אחד מוערכת בכ-170,000 אירו [5](Rabl et al. 2004). במחקר משנות השמונים בקרב אוכלוסיית ילדים ממפרץ חיפה נמצאה תחלואה גבוהה ב-50% בברונכיט באזורים מרובי זיהום. ירידה בזיהום תביא לירידה בתחלואה מסוג זה, ששיעורה מותנה במידת הפחתת הזיהום.

משקלול של שני מדדים בלבד, שישתפרו רק בעיר חיפה, נצפות תועלות עצומות למשק. אילו היינו מכלילים את כל המדדים הבריאותיים, השיפור והרווח הכלכלי שיתקבל בעקבותיו צפויים להיות גדולים יותר.

סיכום ומסקנות

חיבור מפרץ חיפה והתעשייה לגז טבעי יפחית את זיהום האוויר ויפחית את התחלואה הקשורה בזיהום אוויר. עם זאת, יש לזכור שגם הגז הטבעי הוא מקור אנרגיה מזהם ומתכלה. על המשק הישראלי להשקיע במקורות אנרגיה מתחדשים, כגון השמש והרוח ובהתייעלות אנרגטית.

עד למעבר של המשק למקורות אנרגיה מתחדשים, יש להעביר את מרב התעשייה ברחבי הארץ לשימוש בגז טבעי, לרבות התעשייה הבינונית והזעירה, את מוסדות הציבור והחינוך וכן את משקי הבית.

כל תשתית בגז טבעי חייבת להסתמך על הטכנולוגיה הטובה ביותר הקיימת ולעמוד בתקנים בין-לאומיים מחמירים.

הקואליציה לבריאות הציבור קוראת לעריכת מחקרים על הקשר שבין מקורות אנרגיה לבין תחלואה. מחקרים אלה יהוו חלק מהותי בבחירה של המשק במקורות האנרגיה הבריאים ביותר לציבור.

נייר העמדה נכתב על ידי: ד"ר שחר דולב, אלה נווה. ליווי מקצועי: ד"ר ורד בן־שלמה, פרופ' ניר בקר, ד"ר אלי שטרן.