בשבוע שעבר פורסמה ידיעה צנועה ב"טיימס" היפני שכותרתה: "טויוטה עוברת למימן בדצמבר".
לפני שנצלול אל הידיעה עצמה, ואל משמעויותיה, הביטו סביבכם ובדקו: כמה מכוניות היברידיות
נוסעות על הכבישים, על כמה מתוכן טבוע הסמל של טויוטה, וכמה מכוניות מתוצרת טויוטה נוסעות סביבכם?

מטרת בוחן הפתע הזה היא להמחיש את העובדה שטויוטה הייתה יצרנית הרכב היחידה  שזיהתה מבעוד מועד את הצורך שיתקיים בעולם במכוניות היברידיות, וגם את הדרך הנכונה לייצר מערכת היברידית. כאשר מחברים את ההצלחה של טויוטה בניבוי הזה ובבניית המערכת, עם העובדה שטויוטה היא יצרנית המכוניות הגדולה ביותר בעולם כיום, ראוי להתייחס אל הידיעה הצנועה של הטיימס היפני ברצינות רבה יותר.

ראוי להזכיר שגם להונדה מגיע קרדיט על זיהוי הצורך במכוניות היברידיות (אם כי הפתרון שלה בשעתו היה פחות מוצלח), ועוד יותר מכך את העובדה שהונדה אפילו הקדימה את  טויוטה בהימור שלה על הנעה באמצעות מימן, אבל כעת אפשר לשוב לעיקר.

טויוטה, כך מבטיחים היפנים, תתחיל בייצור סדרתי של מכוניות מונעות באמצעות מימן כבר בעוד חצי שנה בדיוק, ותציב אותן באולמות התצוגה עוד במהלך השנה הנוכחית. בשלב הראשון צפויה טויוטה להגיע לקצב ייצור של עשרות מכוניות בחודש, מחירן המשוער יהיה כ-78,000 דולר (ביפן), ובהמשך יוגבר הקצב לאלף מכוניות בשנה. תוך חמש שנים מקווים מנהלי טויוטה להגביר את קצב הייצור ולהגיע למחיר מטרה של כ-48,750 דולר.


תתחיל לייצר מכוניות מימן השנה. טויוטה. צילום: יח"צ

לפני 17 שנים, כאשר טויוטה והונדה השיקו מכוניות היברידיות ראשונות, אחזו כל שאר יצרניות הרכב בדעה (לכל הפחות הרשמית, כלפי חוץ) שמערכת היברידית היא רעיון גרוע, והיו להן גם
טיעונים כבדי משקל שהסבירו מדוע. עשר שנים לאחר מכן, כאשר מחירי הנפט זינקו רגע לפני המשבר הכלכלי של 2008, טויוטה צחקה על כולם ולא עמדה בביקוש לפריוס, שכבר התכוננה
להשקת הדור השלישי שלה. יצרניות הרכב האחרות מיהרו, לשווא, לחפש כל מיני פתרונות לצמצום תצרוכת הדלק.

מי שהקשיב לטויוטה ולהונדה לפני 17 שנה, יכול היה להבין שגם הן מתייחסות אל הנעה  היברידית כאל פתרון זמני, מגשר, בין מנוע הבעירה הפנימית אל הנעה באמצעות מימן. ההשקה הצפויה של טויוטה מצביעה על כך שכעת חצינו את הגשר הזה, ואנחנו נמצאים על סף עידן חדש.

אל גז מימן צריך להתייחס כאל סוג של מצבר, כלומר: זה אינו משאב טבעי כמו נפט או גז טבעי. מימן לא מצוי סביבנו במצבו הטבעי, לכן צריך להפיק אותו, וכאשר משתמשים בו להפקת אנרגיה הוא שב אל מצבו הקודם ולא יוצר זיהום אוויר - ומכאן יתרונו.

מצד אחד המשמעות היא שאין בעולמנו מאגרים של גז מימן, אבל מצד שני, כל עוד מפיקים אותו הוא לעולם לא ייגמר. היתרון הגדול של מימן הוא שאפשר להפיק אותו בתהליכים  שאינם מזהמים, או כתוצר לוואי של תהליכים תעשייתיים שממילא מבוצעים לצרכים אחרים.

חללית לכל נהג

ישנן לפחות חמש שיטות שונות שבאמצעותן אפשר להשתמש במימן כדי להניע מכונית, שלוש מהן נקראות בשם הגנרי "תא דלק". מבלי להתעמק בהבדלים וברזי הטכנולוגיה נאמר רק שתא דלק הוא חלל שבתוכו נמצאות ממברנות מצופות בחומרים כימיים, ודרכן מבוצע חיבור כימי מבוקר בין מימן לבין החמצן שמצוי באוויר. כתוצאה מכך מתקבלת אנרגיה חשמלית, ותוצרי הלוואי היחידים הם מים וחום.

הטכנולוגיה עצמה מוכרת ונמצאת בשימוש כבר קרוב ל-150 שנה, ובין השאר היא משמשת למשל לאספקת אנרגיה בחלליות. החשמל שמופק בתא הדלק משמש להנעת מנוע חשמלי, כלומר, המכונית שבה הוא מותקן היא מכונית חשמלית שלא זקוקה לרשת טעינה או להחלפת סוללות.

חמישה קילוגרמים של מימן יכולים להספיק לטווח נסיעה של כ-500 קילומטר, וטויוטה, למשל, מבטיחה שלמכונית הסדאן שהיא תשיק בסוף השנה הנוכחית יהיה טווח נסיעה של כמעט 600 קילומטר - טווח שקול לזה של מכוניות סדאן שמונעות בבנזין או בסולר.

עם זאת, לפני שנוכל לנהוג במכונית מימנית, נדרש פתרון להפקת מימן בקנה מידה גדול, להובלה ואחסנה שלו באופן בטוח, ולהקמת תשתית תדלוק ארצית. הבעיה הגדולה יותר היא המחיר הגבוה של תא הדלק - כעשרת אלפים דולר ליחידה כיום. הסיבה למחיר הזה היא החומרים היקרים והנדירים שנדרשים בטכנולוגיה הנוכחית (למשל, כ-30 גרם פלטינה, שמחירה כ-4,000 דולר). לכן, המאמץ העיקרי הוא פיתוחם של חומרים תחליפיים שיעלו פחות ויבצעו את אותה עבודה, וההערכה היא שהננו-טכנולוגיה מציבה אותנו על סף פריצת דרך בתחום זה.


המאמץ העיקרי הוא פיתוחם של חומרים תחליפיים. צילום: יח"צ

קליפורניקיישן

טויוטה לא לבד במירוץ אל תא הדלק ואל המכונית המימנית. את הונדה כבר הזכרנו, ובין חלוצי החקר בתחום צריך להזכיר בעיקר את מרצדס ואת ב.מ.וו. בשל עלויות הפיתוח העצומות, נוצרו מספר קבוצות שפועלות במשותף. אל מרצדס חברו פורד וקבוצת ניסאן-רנו, טויוטה משתפת פעולה עם ב.מ.וו, ואילו הונדה וג'נרל מוטורס משתפות פעולה ואף הצהירו ששתיהן חולקות כבר יותר מ-1,200 פטנטים שקשורים לתחום. במקביל פועלות, כל אחת בעצמה, גם קבוצת פולקסוואגן וקבוצת יונדאי-קיה.

אגב, באופן מעט פרדוקסלי, מה שעיכב את ההנעה באמצעות מימן למשך לפחות חמש שנים היא המכונית החשמלית. בתחילת העשור הקודם הצהירו כמה יצרנים שבכוונתם להציג  מכוניות מונעות במימן כבר לקראת סופו, כלומר אמורים לנסוע במכוניות כאלה. בדיעבד מסתבר שההבטחות היו גדולות יחסית למימוש שלהן.

אחת הסיבות היא שההייפ הגדול סביב המכונית החשמלית (כן, גם זאת "שלנו" עם כל מערך יחסי הציבור של "בטר פלייס") הקפיא את מהלכי הפיתוח מפני שהוא העניק ליצרני הרכב פתרון זול (וזמני) לבעיה שמניעה את כל המירוץ הזה ונקראת "קליפורניה".

במדינת קליפורניה נמצא שוק הרכב הגדול ביותר בארה"ב, והיא גם זו שסובלת מזיהום האוויר החמור ביותר שם. קברניטי המדינה קבעו יעדים נוקשים להפחתת זיהום האוויר שפולטות מכוניות, ליתר דיוק, לממוצע הפליטות שלכל כלי הרכב שמוכר כל יצרן, וכדי לעמוד בהם נדרשות מכוניות שלא מייצרות זיהום.

פיתוח וייצור של מכונית חשמלית זול בהרבה מפיתוח תא דלק, לכן לא מעט יצרנים - אפילו ב.מ.וו. וניסאן - נטשו את ההשקעה במימן למרות שמראש ידעו שם שמכוניות חשמליות לא מסוגלות לבצע את העבודה. אולם כישלון המכונית החשמלית לא שינה את העובדה שעד לשנת 2025 מחויבת תעשיית הרכב למכור בקליפורניה לבדה 1.4 מיליון מכוניות "נקיות", ובעתיד הקרוב יהיו מספר מדינות נוספות שיציבו דרישות דומות.


בונה על קליפרוניה. מכונית המימן של טויוטה. צילום: יח"צ

הנקודה הישראלית

קיימות מספר שיטות להפקת גז טבעי, ורובן כרוכות בייצור חשמל, שבאמצעותו מפרידים את המימן מתוך מים. הדרךהנקייה ביותר היא הפקת חשמל מאנרגיה מתחדשת, למשל בטחנות רוח, קולטני שמש או במפלי מים. דרך אחרת, שהפכה מאוד רלוונטית עבורנו בישראל, היא זיקוק מימן מתוך גז טבעי.

חשוב לדעת שתאי דלק לא מפותחים רק עבור שימוש במכוניות, אלא גם כתחליף לגנרטורים גדולים ומזהמים במקומות שבהם קיימת בעיה באספקת חשמל, או שנדרש גיבוי לרשת הארצית - למשל בבתי חולים ובמתקני תקשורת סלולרית. במדינה שתציע תשתית מפותחת יותר להפקת מימן ישנה היתכנות גבוהה יותר לשימוש בתאי דלק, ולכך יש לא מעט השלכות בתחומי איכות הסביבה והפיתוח הטכנולוגי.

תעשיית הרכב תעבור בשנה הבאה משלב של פיתוח אב טיפוס, לייצור סדרתי בקנה מידה קטן של מכוניות מימניות. הונדה FCX "קלאריטי", למשל, שמיוצרת כבר משנת 2008, הוחכרה בידי הונדה לכמה מאות צרכנים בעולם בכ-600 דולר לחודש, בעיקר כדי לבחון את השימושיות שלה וללמוד על הטכנולוגיה. עלות ההחכרה לא התקרבה לכסות ולו פרומיל מן ההשקעה של  הונדה, בהתחשב בכך שעלויות הפיתוח והייצור של כל מכונית כזאת היו כמיליון דולר.

בשלב הבא, שבפתחו אנחנו נמצאים כעת, צפויה הונדה לייצר כאלף מכוניות בשנה עד לשנת 2020, ואילו טויוטה תתחיל בקצב של אלף מכוניות, אבל עשויה להגדיל אותו מהר  מאוד. הקפיצה הבאה בהיקפי הייצור צפויה בשנת 2020, ועד אז צפויות להצטרף למרוץ גם יצרניות רכב נוספות, שאולי למדו משהו מן ההימור של טויוטה והונדה על מכוניות היברידיות לפני שני עשורים, וכעת מייחסים יותר רצינות למעשים שלה.