המהנדסים שיגמלו אותנו מפחמן ויהפכו את ישראל לשחקן מוביל בשוק האנרגיה

אנרגיה נקייה, מוגנת ובלתי נדלית מחכה לנו בשמיים. אבל כדי שנוכל לנצל אותה בקרקע – וגם כדי לייעל את צריכת החשמל בכל תאגיד ומפעל – נדרשים מהנדסים עם ידע ייחודי, שידאגו לפיתוח בר קיימא ולא ישכחו את הדורות הבאים

על החשיבות של אנרגיה זמינה, נדמה שאין צורך להרחיב את הדיבור. היא כבר הולידה לא מעט מלחמות, בריתות ותהליכים מרכזיים בכל רחבי העולם. ישראל, בהקשר הזה, נמצאת בשנים קריטיות. שנים שבהן היא עשויה להפוך לשחקן מפתח בשוק האנרגיה. פריצת הדרך שלנו הגיעה עם גילוי שדות הגז במים הכלכליים. הבעיה היא שהמאגרים הללו פגיעים, פיזית ובסייבר, והם גם מוגבלים בהיקפם. היכולת לאגור אנרגיה מהסוג הזה, מוגבלת אף היא. וכפי שראינו, די היה בהשבתה של מספר ימים עם פרוץ המלחמה, באוקטובר 23', כדי לעורר דאגה במשק החשמל. אבל יותר מזה: הגז הטבעי הוא סוג של דלק פוסילי. כזה שהעולם שקוע בקמפיין נרחב להיגמל ממנו, כשבאירופה מוטלות סנקציות על חברות מזהמות. הפתרון שלנו חייב לבוא ממקור אחר.

"ישראל היא ארץ שטופת שמש", אומר פרופ' אראל אבינרי, ראש התוכנית לתואר שני בהנדסת אנרגיה והספק באפקה – המכללה האקדמית להנדסה בתל אביב. "השמש היא לא באף צד פוליטי, והאקלים שלנו אידיאלי להפקת אנרגיה סולארית – אנרגיה זולה לייצור, מעוטת השפעה סביבתית, וגם מבוזרת מאוד – מה שאומר שמערכות הייצור וההובלה שלה חשופות הרבה פחות לפגיעות". כדי להוריד את המשאב הירוק מהשמיים ולנצל אותו על פני הקרקע, נדרשת בראש ובראשונה החלטה המגובה בחוק – וכאן המצב בישראל טעון שיפור. המרכיב החיוני השני קשור ישירות לתחום העיסוק של פרופ' אבינרי, כמי שמכשיר את דור המהנדסים שאמור לגמול את האנושות מהפחמן המזיק. 

האתגרים שהוא מונה הם אדירים – מרישות עתודות הקרקע ביחידות הפקה יעילות, דרך שימוש דואלי (גם לחקלאות וגם לאנרגיה סולארית) בשטח ובציוד, ועד לפתרונות "משני משחק" לאגירה והובלה. זה קריטי על מנת שנוכל, למשל, לייצר יותר ביום, בשעות השיא של קרינת השמש, לאגור את הרזרבות בטכנולוגיות מתקדמות (למשל, על ידי ייצור מימן) ולצרוך יותר בזמני הביקוש. זה נכון גם במענה לביקוש על פני עונות השנה, וכן בהולכת אנרגיה מהמדבר השמשי והפנוי אל המרכז המתועש והצפוף – ואפילו מהמזרח התיכון לאירופה. "העתיד הוא כנראה באגירה, שינוע ושימוש תוך גישור על פערי מרחב וזמן. ובכל אלה אנחנו זקוקים למהנדסים מומחים שיחשבו מחוץ לקופסה".  

אבל לא רק באזורי המו"פ, בעלי המשמעות הלאומית והגלובלית, משוועים למוסמכים בהנדסת אנרגיה והספק. "כל ארגון פרטי, ציבורי או מסחרי, ובוודאי מפעל ייצור, משתמש יום-יום באנרגיה. זה עשוי להיות חלק נכבד בהוצאה התפעולית שלו", אומר פרופ' אבינרי. הוא מזכיר עובדה היסטורית: האמביציה הראשונה לכל סוג הנדסה, במקרה הזה – לשיפור ביעילות האנרגטית, הייתה מאז ומעולם כלכלית. אפשר לראות את זה יפה במעבר לרכב חשמלי. "ובכן, ירוק זה כלכלי, וארגונים כבר מבינים את זה. וזה לא רק עניין של רגולציה מתהדקת, קנסות המושתים על מי שמזהם, או משקיעים שמחפשים את השיפור הזה בדוחות האחריות התאגידית (ESG). זה פשוט זול יותר".    

מ-AI ועד כלכלה: אנרגיה רב תחומית

כל הנושאים הלוהטים שפרופ' אבינרי מזכיר כאן מככבים אצלו בתוכנית הלימודים, שמבחינת הוותק, מניין המוסמכים וההשפעה הכללית על המשק – היא התוכנית הגדולה בתחומה בארץ. "לפני שמדברים על פיתוחים טכנולוגיים, שיפחיתו את ההתחממות הגלובלית ויביאו להתייעלות אנרגטית, צריך להכיר את הפיזיקה, התרמודינמיקה וההנדסה שבבסיסם". מערכות פוטו-וולטאיות (PV) ותרמו-סולאריות, שימוש בטורבינות לניצול אנרגיית הרוח, אגירת אנרגיה, הגעה למימן ירוק בדרך זולה וזמינה יותר, ייעול ההפקה והניצול של מקורות אנרגיה בארגונים – בכל אלו עוסקת התוכנית בהרחבה. "גם ברגולציה ובהיבטים כלכליים הקשורים לשוק האנרגיה במיקרו ובמאקרו, כי מהנדס לא יכול להישאר במישור המדעי נטו. וככל שחולף הזמן, הלחץ לעבור לאנרגיות מתחדשות גובר. לשם שוק האנרגיה הולך, והסילבוס שלנו מתעדכן בהתאם".

תוכנית הלימודים אורכת שנתיים (ארבעה סמסטרים) במתכונת של לימודי ערב פעמיים בשבוע. היא מיועדת לבעלי רקע בהנדסה או במדעים. קיימים בה מסלול מקצועי עם עבודת גמר ומסלול מחקרי עם תזה. מאחר שמערכות הנתונים שבהן משתמשים כיום מהנדסי האנרגיה הופכות להיות מבוקרות ומנוטרות, מוצעים לסטודנטים בתוכנית גם כלים בתחומים כמו בינה מלאכותית, כריית נתונים, למידה חישובית וניתוח נתוני עתק (Big data). פרופ' אבינרי מסביר כי לשם קבלת החלטות מושכלות, מהנדס נדרש כיום להתמודד עם כמויות אדירות של דאטה. "זה לא היה בעבר, וזה משפיע על סוג ותמהיל המהנדסים שמגיעים לתוכנית ושיוצאים ממנה לתעשייה ולמחקר. העיסוק באנרגיה הופך רב תחומי. הוא נוגע בהנדסה מכנית, הנדסת חשמל, מדעי היסוד, וכאמור – נתונים, כלכלה ורגולציה. הידע, הכלים והמיומנויות הנדרשים בכל אלה כלולים בתוכנית הלימודים, ולא כהרחבת אופקים – אלו הן אבני הבניין המגדירות את דמותו של מהנדס האנרגיה בעשורים הקרובים, ואת הנדרש לו בהתמודדות עם האתגרים השוטפים". 

התוכנית מחוברת מאוד לתעשייה, ומתברר שזו המקומית מרתקת: "אנחנו חושפים את הסטודנטים הן לתעשייה המסורתית והן לסטארט-אפים, כדי להמחיש את השילוב שבין בסיס מדעי עשיר ובין הבנת הרוח היזמית. הם יכולים לראות בעיניים את מה שלמדו בקמפוס; את החומר יוצא מהנוסחאות והספרים ומגיע, לטוב ולרע, לסביבה האנושית. לאוויר, לאדמה ולמים שלנו". וזהו כנראה אחד האתגרים המרתקים בתחום: "בתהליכי הייצור והשימוש באנרגיה אנחנו מאפשרים חיים, משנים חיים במגוון היבטים, אבל עלולים גם לסכן אותם תוך השפעות על הסביבה. האתגר הגדול של מהנדסי האנרגיה הוא להוביל את האנושות לעתיד טוב יותר. להתמודד עם אתגרי האקלים, למצוא מקורות אנרגיה חליפיים שימנעו קונפליקטים צבאיים, לדאוג שנשמור על רמת החיים ונתפתח – רק בלי לפגוע באופן חסר פרופורציה בעצמנו ובדורות הבאים. אם יש מקצוע שמעצב את העתיד, מקצוע עם דילמות ערכיות ואתיות והזדמנות לעשות דבר מה גדול ומשמעותי, זה המקצוע שלנו".

למידע נוסף על לימודי הנדסת אנרגיה והספק