גזי חממה – זיהוי ושימוש מחדש של מתאן

גזי חממה הם חיוניים להפיכת כדור הארץ למקום מיושב. עם זאת, ריכוז גבוה של גזים אלו, הלוכדים חום, כיום מעלה משמעותית את הטמפרטורה של פני השטח של כדור הארץ, מה שמוביל להתחממות גלובלית ושינויי אקלים.

בעוד שפחמן דו-חמצני הוא הגז האנתרופוגני החשוב ביותר, מתאן (CH4) הרבה יותר חזק. גז זה, שחיי המחצית שלו קצרים יחסית, לוכד 80 פעמים יותר חום מאשר CO2 במשך עשרים שנים. על פי תוכנית הסביבה של האו”ם, מאז תקופות קדם-תעשייתיות, מתאן היה אחראי לכ-30% משינויי האקלים.

גז החממה השני בשכיחותו הוא הרכיב העיקרי של גז טבעי וביוגז.

מתאן הוא חסר צבע, חסר ריח ודליק מאוד. מתאן טבעי נמצא מתחת לאדמה, כאשר ביצות הן המקור הגדול ביותר שלו. הוא נמצא גם מתחת למיטת הים, מתחת לקרח של אנטארקטיקה ובאוקיינוסים. גז זה מופק גם על ידי הרי געש כמו גם על ידי ריקבון של חומר צמחי ובעל חיים.

תרומה חשובה לשחרור מתאן לסביבה היא פעילויות אנושיות, הכוללות מזבלות, פעילויות חקלאיות, מקנה, גללים, כריית פחם והפקת נפט וגז.

כאשר הוא משוחרר לאוויר, מתאן מגיב בדרכים מסוכנות. לא רק שהוא משחרר פליטות CO2 דרך חמצון, אלא שהוא תורם גם ליצירת האוזון. בדרך זו, הוא מפחית את כמות האוויר, מה שמוביל למוות מוקדם של בני אדם, ירידה ביבולים וגורם לבעיות בריאות אצל בעלי חיים.

אצל בני אדם, גז החממה החזק הזה יכול גם לגרום לבעיות כגון אסתמה, מחלות לב, ועלייה בסיכון לשבץ. רעילת מתאן, בינתיים, יכולה להוביל לחנק.

רמות גבוהות של מתאן יכולות גם לגרום לבעיות כגון אובדן זיכרון, דיבור מגושם, בחילה, הסומק, כאב ראש, הקרה, שינויים במצב הרוח ובעיות ראייה. בינתיים, מגע עם מתאן מוצק שמשוחרר תחת לחץ יכול לגרום לכוויות קור.

נוכח ההשפעה המזיקה של מתאן, הוא יש יותר מוקד על קיטוב והפחתה דרסטית של זיהום מתאן כדי למנוע את ההשפעות הגרועות ביותר על האקלים.

פליטות מתאן מגללים הרבה יותר גדולות

מקנה חקלאי הוא מקור בולט של פליטות מתאן מחקלאות. על פי ההערכה הנוכחית של הלוח הבין-ממשלתי לשינוי אקלים (IPCC), הוא אחראי ל-12% עד 14.5% מכלל פליטות גזי חממה האנושיות.

המלאי הלאומי של פליטות גזי חממה, בינתיים, דיווח כי פליטות הבאות ישירות ממערכות העיכול של בעלי חיים (תסיסה עיכולית) הן גדולות פי 3 עד 9 מאשר אלו מניהול גללים, כולל אחסון ופיזור של שלשול וגללים. עם זאת, הפליטות משני המקרים יכולות להיות קרובות יותר ל-50:50.

על פי מחקר חדש, עם זאת, פליטות מתאן אמיתיות מאגירי שלשול בחוות חלב יכולות להיות גדולות עד חמש פעמים מאשר מה שהסטטיסטיקות הרשמיות מראות.

המחקר, שנערך על ידי אוניברסיטת מזרח אנגליה (UEA) ואיגוד לא ממשלתי, האגודה הבינלאומית למניעת פליטות (IFEAA), מבוסס על חישובים משתי חוות חלב באנגליה.

המחקר מציע כי החישובים ‘Tier 2’ הנמצאים בשימוש על ידי מדינות לדווח על פליטותיהן מדי שנה ל-IPCC אינם חזקים, ולכן ישנה הערכה נמוכה.

המדידות של פליטות מבריכות שלשול נותחו על ידי חוקרים במהלך 2022-23. כדי ללכוד מתאן, שימשו כיסויים אטומים לאוויר כדי לכסות את בריכות השלשול, שהראו כי הן מייצרות הרבה יותר CH4 מאשר קודם.

על פי הממצאים, הפליטה האמיתית הייתה 145 ק”ג לפרה לשנה בחווה אחת ו-198 ק”ג לפרה לשנה בחווה האחרת. זה 3.8 – 5.2 פעמים יותר מהנתון הרשמי הקיים של 38 ק”ג לפרה, המדווח במלאי הלאומי של בריטניה.

בעוד שהמתודולוגיה הבינלאומית הסטנדרטית נראית כמו שהיא מוערכת באופן נמוך את פליטות המתאן מאחסון גללים, המחקר אומר כי כיום, יש לנו את הטכנולוגיה שיכולה “להפוך את הבעיה הזו להזדמנות עסקית.” מתאן יכול להילכד בקלות ואז לשמש כתחליף לדלק מאובנים, שגם יוצר “זרם הכנסה נוסף עבור חוות.”

הדגשת הפוטנציאל העצום להפיכת מתאן למקור אנרגיה מתחדש, פרופסור ניל וורד ממרכז טיינדל למחקר שינוי אקלים ב-UEA, העיר כי השימוש במתאן כדלק יכול לעזור לחקלאים להוריד את חשבונות האנרגיה שלהם ולהיות עצמאיים אנרגטית.

לכידת מתאן והפיכתו לביוגז יכולה לחסוך לחוות חלב ממוצעת כ-52,500 פאונד בעלויות דלק. בסך הכל, חיסכון זה יכול להיות מעל 400 מיליון ליש”ט עבור ענף החלב.

טכנולוגיה קיימת יכולה ללכוד את הגז, והשימוש בו ברחבי עדרי החלב של האיחוד האירופי יכול לקצץ את פליטות בכ-5.8% מהתקציב להגבלת ההתחממות הגלובלית ל-1.5°C, על פי המחקר.

ההערכה הנמוכה המשמעותית של פליטות ניהול גללים משמעות כי לא רק ההערכות לא מדויקות, אלא שהעדיפויות לגבי אפשרויות הפחתה עשויות גם להיות מעוותות.

“מחקר זה מייצג, לפיכך, קריאה דחופה לפעולה ועבודה נוספת להבנה טובה יותר של פליטות מתאן מניהול גללים.”

– פרופ’ וורד

לכן, המחקר ממליץ לממשלה להעלות את המענקים לכיסויים של בריכות שלשול, כמו גם ציוד עיבוד גז, בנוסף להצגת הקלות מס עבור השקעות בשרשרת האספקה בשיקום ושימוש במתאן, והפשטת תהליך התכנון והרישוי.

“הטכנולוגיה קיימת ללכידה, עיבוד וניצול המתאן שכיום אבוד לאטמוספירה ותורם להצטברות גזים, ונראית כלכלית מבטיחה, במיוחד אם ניתן ליישם מסגרת תמריצים להשקעות הון בחוות, בשילוב עם תמיכה רגולטורית.”

– פרופ’ פני אטקינס, מנכ”ל IFEAA

הפחתת פליטות מתאן, בינתיים, על פי ג’ורג’ יוסטיס, יו”ר IFEAA ושר לשעבר לענייני סביבה, מזון וחקלאות, “בעלת חשיבות קריטית לנתיב לאפס נטו.” נוכח העובדה שמתאן הוא גז חממה חזק אך בעל חיי מחצית קצרים, הפחתת פליטות יכולה גם לעזור להגביל את עליית הטמפרטורה הגלובלית ל-1.5 מעלות.

עם זאת, המחקר הסתיים במסקנה כי התרומה הקולקטיבית של CH4 מניהול גללים על ידי חוות חלב משמעותית, ויש יתרונות משמעותיים לפעולה מוקדמת ככל האפשר כדי להגביל פליטות.

הטביעת הפחמן של LNG גבוהה הרבה יותר

מחקר חדש של קורנל אומר כי טביעת הפחמן של גז טבעי נוזלי (LNG) גרועה הרבה יותר, 33% יותר מאשר פחם, כאשר גם עיבודו ושילוחו מחושבים.

במהלך כרייה, עיבוד, תובלה ואחסון של LNG, משוחררים CH4 ו-CO2, ופליטות אלו מהוות כמעט חצי מטביעת הגזים שלו.

כאשר משווים את ההשפעה האטמוספירית של גזי חממה שונים, מתברר כי טביעת הפחמן של LNG גדולה בשליש מזו של פחם במשך עשרים שנים. אפילו בקנה מידה של מאה שנים, טביעת הפחמן של LNG שווה או עולה על זו של פחם.

שני גזי הטבע והגז הנוזלי הם גרועים לאקלים, על פי רוברט הוארת’, אך LNG “גרוע יותר.” בעוד ש-LNG עשוי מגז שבר, התהליך דורש קירור על (מינוס 260 מעלות פרנהייט) ואז שימוש במכליות גדולות להובלה לשוק, וכל זה צורך אנרגיה.

שיטת הובלה זו היא בעלת עלות סביבתית. מכליות מודרניות עם מנועים בעלי שתי או ארבע פעימות הן בעלות פליטות CO2 נמוכות יותר מאשר אוניות קיטור, והן שורפות LNG במהלך אחסון ותובלה, מה שגורם ל-CH4 להימלט למערכת הפליטה.

באשר למכליות המונעות על ידי קיטור, הן פולטות כמעט אף מתאן בגזי הפליטה שלהן. וזה עשוי לפצות, בחלקו, את פליטות CO2 הגבוהות יותר שלהן.

פליטות מתאן של מכליות, על פי המחקר, נעות בין 3.9% ל-8.1%, בהתאם לסוג האונייה. במהלך תהליך הנוזלת הטבעית, זה מגיע ל-8.8% מהסך הכולל, על פי הפוטנציאל להתחממות גלובלית.

על פי המחקר, סוג המכלית מעט משפיע על טביעת הגזים של LNG, מכיוון שהן יותר חסכוניות בדלק ובעלות פליטות CO2 נמוכות יותר, אך עם הדלפה גדולה יותר של מתאן במערכת הפליטה.

כאשר מדברים על השפעת מהירות המכלית על פליטות, המחבר מציין כי מהירויות איטיות יותר מובילות ליעילות רבה יותר, שמפחיתה הן את CO2 והן את פליטות CH4. הנייר קבע:

“בכל זאת, פליטות ממכליות הן חלק קטן מהסך הכולל של LNG.”

זהו הפליטות האפיקים והאמצעיים מגז שבר שהם האחראים בעיקר לטביעת הפחמן של גז טבעי נוזלי שארצות הברית מייצאת.

CO2 משריפת LNG בסופו של דבר תורמת רק 34% מטביעת הגזים הכוללת (GHG) של LNG, בעוד שפליטות מתאן אפיקיות ואמצעיות אחראיות ל-38% מפליטות LNG. עם זאת, פליטות CO2 מהאנרגיה המשמשת לייצור LNG, פליטות אפיקיות ואמצעיות מהוות בממוצע 47% מטביעת הגזים של LNG. על פי הוארת’:

“כמעט כל פליטות המתאן מתרחשות באפיק העליון כאשר אתה מכרה את גז השבר ומנוזל אותו. זה כולו מוגבר רק כדי להביא את הגז הטבעי הנוזלי לשוק.”

זה אומר כי גז טבעי נוזלי “תמיד” בעל טביעת פחמן גדולה יותר מגז טבעי, ובכך “הוא הופך להיות גרוע בהרבה מפחם.”

על פי המחקר, ממצאים אלו הם בעלי משמעות לייצור LNG בארצות הברית, שכיום היא היצואנית הגדולה בעולם. בעוד שהאומה אסרה על ייצוא LNG, היא ביטלה את האיסור ב-2016, ומאז, היצוא עלה באופן דרמטי. ב-2023, ארצות הברית ייצגה 21% מכל התובלה הגלובלית של LNG, ונשיא ביידן הטיל מורטוריום על היצוא הגובר רק בתחילת השנה.

כמעט כל הגידול בייצור גז טבעי בארצות הברית בעשור האחרון היה מגז שבר. ייצור גז שבר, יחד עם נוזלתו ליצירת LNG והובלת LNG, הוא אנרגטי, ותורם באופן משמעותי לטביעת הגזים שלו.

לפיכך, המעבר מפחם ל-LNG אינו הדרך ללכת, על פי הוארת’, בשל הצורך בהוצאות תשתית עצומות. הוא ממליץ להשתמש במשאבים הפיננסיים לבנות עתיד חסר דלקים מאובנים במהירות האפשרית, כגישה טובה יותר.

חלופה חזקה: שימוש בגז מתאן לכריית BTC

עם כריית ביטקוין המואשמת בצריכת אנרגיה גבוהה, המרת גז מתאן מגללים לאנרגיה מציגה גישה חדשנית ופרואקטיבית למיתון פליטות גזי חממה.

שילוב זה של כריית BTC עם לכידת מתאן מאפשר לפליטות אלו להיהפך למקור שווי ערך לטכנולוגיה מתקדמת, במקום לתרום להתחממות הגלובלית.

נוכח העובדה שכורי ביטקוין יכולים לפעול מכל מקום בעולם, זה פותח הזדמנויות עבור אפילו אתרי המזבלות הנידחים, הרחוקים והמוזנחים ביותר. מזבלות הן מקור עיקרי של פליטות מתאן. בארצות הברית, הן המקור השלישי בגודלו של פליטות מתאן הקשורות לאדם.

חברות כריית ביטקוין יכולות ללכוד את המתאן מגללים ואז להמירו לחשמל כדי להניע את מכונות הכרייה, בעצם הופכות את כל הפסולת הזו למשאב בעל ערך.

דרך נוספת שחברות כריית ביטקוין יכולות לנצל אנרגיה זו היא על ידי הקמת מתקני כרייה ליד שדות נפט, שם מתאן נשרף לעיתים קרובות בשל מחסור בתשתית לשימושו. על ידי לכידת הגז, ניתן להפחית עוד יותר את הבזבוז והזיהום.

פרויקט כזה מציע יתרונות נוספים, כולל מוניטיזציה ישירה של מתאן על האתר, ללא השקעות יקרות, מה שמשמעותו פריסה מהירה ויצירת הכנסה. עם השקעה מינימלית, כורי ביטקוין יכולים גם לגשת למקורות אנרגיה מתחדשים בעלות נמוכה ולהפחית את התלות שלהם ברשתות חשמל מקומיות, תוך הפיכת גז מזיק לאנרגיה.

דרך זו, ביטקוין יכול לסייע בקידום מעבר למקורות אנרגיה נקיים וברי קיימא יותר. בינתיים, כורי ביטקוין יכולים לפעול באופן בר קיימא, ולהציב את הרשת כאפשרות סביבתית פוטנציאלית.

Chainergy היא חברה שעובדת באופן פעיל על המרת גז מתאן לאנרגיה לכריית ביטקוין. מהלך זה גם העניק לחברה גישה לחשמל ברמת מחיר תחרותית וחיזק את נוכחותה בשוק האנרגיה.

Crusoe Energy Systems היא חברה נוספת הלוכדת פליטות מתאן מפעולות נפט וגז, ומשתמשת בו להניע מרכזי נתונים לכריית ביטקוין. ב-2021, אקסון מוביל (XOM ) שיתפה פעולה עם Crusoe כדי להשתמש בגז עודף מאחד משדות הנפט שלה לכריית ביטקוין.

#1. Mara Digital Holdings (MARA )

חברת כריית ביטקוין זו חוקרת פתרונות אנרגיה ברי קיימא ומחוץ לרשת, ולשם כך היא עובדת עם ספקי אנרגיה שונים. אחת מהיוזמות היא ניסוי בשימוש בגז מתאן ממזבלות כדי להניע את פעילותה.

בנובמבר 2023, היא הכריזה על שותפות עם Nodal Power, המפתחת ומופעלת נכסים של אנרגיה מתחדשת, כדי לשגר את פרויקט כריית BTC ביוטה. פרויקט הניסוי הזה, בהספק של 280 קילוואט, מונע כולו על ידי גז מתאן ממזבלות, וכבר פועל. מנכ”ל Marathon, פרד תיל, אמר באותה עת:

“ב-Marathon, אנו תמיד מחפשים דרכים חדשניות לגוון את פעילותנו, להוריד את עלויות האנרגיה שלנו, ולנצל את היתרונות הייחודיים של כריית ביטקוין כדי לשפר את הסביבה בה אנו פועלים.”

על ידי לכידת CH4 המשוחרר ממזבלות והמרתו לחשמל כדי להניע את כורי הביטקוין שלה, תיל הדגיש כי זה הופך את Marathon “למיוחד במידה שווה להמיר גז זה למקור אנרגיה נקי ומתחדש.”

מניות החברה (MARA: NASDAQ) נסחרות כרגע במחיר 16 דולר, ירידה של 31.93% מהתחלת השנה (YTD) לעומת עלייה של 61.4% בערך הביטקוין באותו הזמן, הסובב סביב 62,300 דולר. עם שווי שוק של 4.70 מיליארד דולר, Mara היא בעלת EPS (TTM) של 1.73, מדד P/E של 9.22, ו-ROE (TTM) של 26.26%.

שבוע שעבר, אחד מכורי הביטקוין הגדולים בעולם דיווח על עדכונים לא מאושרים לספטמבר, במהלכו הוא העלה את קצב ההאש ל-36.9 EH/s, קפיצה של 5% מהחודש הקודם. החברה צפויה להגיע ל-50EH/s עד סוף השנה. בינתיים, ייצור הביטקוין עלה ב-5% ל-705 ביטקוין.

“אנו גאים לעבור מרתון של ביטקוין HODL בספטמבר, וכיום יש לנו כמעט 27,000 ביטקוין על מאזננו.”

– מנכ”ל פרד תיל

Mara גם הגישה דו”ח לפרויקט דו”חות אקלים (CDP), תוך תמיכה ב-“מחויבותנו לשקיפות סביבתית ואחריות תאגידית.”

מסקנה

שינויי אקלים נותרים אתגר דחוף, כאשר הטמפרטורה הממוצעת הגלובלית עולה בקצב של 0.175 מעלות צלזיוס לעשור. תרומה משמעותית להתחממות זו היא מתאן (CH4), שגורם להתחממות הרבה יותר מאשר CO2.

בעוד שהפחתת פליטות מתאן מייצור חקלאי נחשבה לבעיה קשה, כפי שדווח, היא יכולה להיות בעלת השפעה גדולה ומהירה על הפחתת ההתחממות, תוך הצגת הזדמנויות כלכליות לשימוש כתחליף לדלקים מאובנים. אז, ישנה המרת מתאן מגללים לאנרגיה לכריית BTC, המייצגת פתרון ייחודי ורווחי שפותר את הטבע האנרגטי של כריית ביטקוין, תוך הפיכת כל הפסולת לערך כלכלי. מאמצים אלו יכולים ליצור דרך לעתיד בר קיימא.