הפקת אנרגיה מפסולת

הפקת אנרגיה מפסולת היא שיטה שנועדה להפיק אנרגיה מפסולת, בצורת חום או חשמל. בעת פירוק הפסולת נפלטים גזים רבים, כגון מתאן, אשר ניתן להפיק מהם אנרגיה. הפקת אנרגיה מפסולת היא העדיפות החמישית בסדר העדיפויות של מדרג הפסולת.

שריפת פסולת להפקת אנרגיה

המתקנים הראשונים לצורך התמודדות עם בעיות תברואתיות הנובעות מהצטברות פסולת עירונית בריכוזי אוכלוסייה הוקמו באירופה לפני כמאה שנה. שריפת פסולת להפקת אנרגיה היא הטכנולוגיה המובילה, ונחשבת למוכחת והאמינה ביותר בתחום, ואמצעי יעיל לטיפול בפסולת שאיננה ניתנת למחזור או לפסולת שיורית (Residual Waste) לאחר שעברה תהליך מיון. החומרים שניתנים למחזור, כגון פלסטיק, נייר וקרטון, זכוכית, מתכות, וחומר פריק ביולוגי, מחולצים קודם לכן בהסדר הפרדה במקור או במתקני מיון. לרוב, הפסולת העירונית מגיעה למתקן סגור ומוזנת לתא הבעירה ללא כל עיבוד נוסף. תהליך הבעירה מתבצע בטמפרטורה גבוהה של 800-1000 מעלות צלזיוס ובעודף חמצן באמצעות הזנת אויר ולעיתים תוספת של דלק עזר. הפסולת השיורית שאיננה ניתנת למיחזור מועברת לשריפה במתקן ההשבה. האנרגיה המופקת בתהליך משמשת לייצור חשמל או חום/קיטור. עם סיום התהליך, הפסולת מצטמצמת לכ-10% מנפחה המקורי ולכ-20% ממשקלה.

פליטות

על מתקן שריפה להשבת אנרגיה לעמוד בתקני איכות אוויר מחמירים במטרה לטפל בפליטות ולמנוע מפגעים סביבתיים. לשם הטיפול בפליטות קבע האיחוד האירופי הנחיות מחייבות לכל מדינות האיחוד עבור מתקנים מסוג זה, על-פיהן כל המתקנים יתוכננו, ייבנו ויופעלו באופן כזה שלא יעברו את ערכי הסף שנקבעו בהנחיות עבור המזהמים הבאים: דיאוקסינים ופורנים, חלקיקים, תרכובות אורגניות, תחמוצות גופרית (SOx) ותחמוצות חנקן, גזים חומציים (HCl, HF), ומתכות כבדות: ניקל, מנגן, נחושת, קובלט, כרום, עופרת, ארסן, אנטימון, כספית, ונדיום, תליום וקדמיום.  
במתקנים המתקדמים להשבת אנרגיה, קיימות טכנולוגיות הנדסיות מורכבות שמטרתם למזער את הפליטות לאוויר ולייעל את תהליכי יצירת האנרגיה בדרכים ידידותיות לסביבה ותחת תנאים מבוקרים ומחמירים ביותר. מערכת הפליטות  Flue Gas System מנטרלת את החומרים המסוכנים. מערכות אלו מורכבות ממערכות שונות, כגון מערכות שיקוע מכניות, מערכות שיקוע אלקטרוסטטיות ומערכות שיקוע רטובות למשקעים.

מיקום מתקנים להשבת אנרגיה

על פי נתוני האיחוד האירופי, באירופה בלבד קיימים למעלה מ-400 מתקנים, חלק ניכר ממתקנים אלו ממוקמות במרכזי הערים כגון וינה, פריז, לונדון, ברלין, אמסטרדם, ודבלין. במקרים רבים, המתקנים זוכים גם לעיצוב אדריכלי מרשים ואף הופכים לאתרי ביקור ולימוד לתיירים ולמבקרים. בערים אחרות, המתקנים ממוקמים באזורי תעשייה או נמל או בשולי העיר.
הרציונל העומד מאחורי הקמת מתקנים במרכזי הערים הוא הרצון להימנע משינוע הפסולת וטיפול בפסולת בקרבת מקום היווצרותה. שינוע הפסולת על פני מרחקים גדולים יוצר השפעות סביבתיות שליליות, בניהם: עומס תחבורתי בכבישים, מפגעי רעש, זיהום אוויר גבוהה, סכנת דליפות של תשטיפים מן המשאיות וכדומה. Thiering J. 2011)).

השבת אנרגיה מפסולת כאנרגיה מתחדשת

עמדות של מקבלי החלטות באיחוד האירופי, מציעות להתייחס לאנרגיה הנוצרת מהפסולת המועברת למתקן הפקת האנרגיה, כאנרגיה מתחדשת. בהתאם למכסות של פליטות ולפיכך מתקני ההשבה מייצרים באופן חלקי אנרגיה מתחדשת המבוססת על ביומסה, אשר מקזזת את גזי החממה הנפלטת מתחנות כוח פחמיות, נפט וגז טבעי. מכיוון שכך, השבת אנרגיה מפסולת
יכולה לצמצם את השימוש בדלקים פוסילים., זאת ועוד תשמש האנרגיה להפעלת המתקן עצמו ותהווה חסכון נוסף. כמו כן, הדבר יביא לצמצום פליטת CO2 ומזהמים נוספים. לדוגמה: טון אחד של פסולת עירונית = 35 גלון של נפט = 0.25 טון של פחם לחימום. Cuff, M. 2016) ).

מצב הפסולת העירונית בישראל

על פי נתוני הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה, כיום בישראל כמות הפסולת העירונית עומדת על כ- 5.3 מיליון טון בשנת 2016. 21% מן הפסולת העירונית הועברה למיחזור, והשאר הועברה להטמנה. קצב גידול האוכלוסין בישראל עומד על כ- 1.8% בשנה, ויש להביא בחשבון את צפי העלייה בכמות הפסולת העירונית בהתאמה. על פי הערכת המשרד להגנת הסביבה, כמות הפסולת העירונית תעלה לכ- 6.7 מיליון טון בשנת 2030, דבר המצריך חשיבה ומתן פתרונות נוספים אשר יצמצמו את כמות הפסולת המועברת להטמנה. .(המשרד להגנת הסביבה 2018).
ניתוח של המשרד להגנת הסביבה לגבי כמויות הפסולת בישראל וצפי גידול אוכלוסין לפי הלמ"ס, ובהתאם לפריסת יחידות הדיור כפי שנקבעה בתוכנית האסטרטגית לדיור 2017-2040, כמות הפסולת העירונית תגיע בשנת 2030 לכ- 6.7 מיליון טון. ההערכה מבוססת על מכפלת מספר הנפשות ליחידת דיור  3.2 בכמות הפסולת המיוצרת 1.7 ק"ג לאדם ליום.
היטל ההטמנה בישראל, עבור כל טון אשפה, עלה באופן הדרגתי בין השנים 2007-2017, אך הוא עדיין נמוך משמעותית מהמקובל במדינות המפותחות ולכן, ההטמנה נשארה חלופה משתלמת, באופן יחסי למיחזור. כמו כן, בישראל עדיין לא קיים חוק מיוחד האוסר על הטמנה של פסולת לא מטופלת – כפי שקיים בדירקטיבה האירופית לטיפול בפסולת. (המשרד להגנת הסביבה 2018).

מיחזור בישראל

בשנים האחרונות מדיניות הטיפול בפסולת של המשרד להגנת הסביבה הייתה עם דגש להפרדת פסולת עירונית במקור לפי זרמים שונים כגון נייר וקרטון, פלסטיק, זכוכית וחומר אורגני. 
לשם כך נדרשו תשתיות הפרדה ברשויות המקומיות וכן הקמת מתקני מיון אזוריים לפסולת. המשרד להגנת הסביבה תמך בפרויקטים של מיחזור והפרדת פסולת במקור ובהקמת מתקנים לטיפול בפסולת, וזאת על ידי מתן תמריצים באמצעות קולות קוראים לרשויות המקומיות להעלאת שיעורי המיחזור. 
חשוב להדגיש שפרויקט ההפרדה במקור, התקיים ברשויות אשר פנו למשרד להגנת הסביבה באמצעות קולות קוראים וקיבלו תמיכה כספית לכך. בחלק מן הרשויות פרויקט ההפרדה מתקיים זוכה להצלחה, והרשויות מגיעות לאחוזי הפרדה גבוהים באופן יחסי לשאר הארץ, של 30-40 אחוזים.
אף על פי כן חלק ניכר מן הרשויות לא לוקחות חלק בפרויקט ההפרדה במקור, מסיבות כלכליות, בירוקרטיות, חוסר מודעות וסיבות נוספות. (המשרד להגנת הסביבה 2018).
במקביל לפרויקט ההפרדה במקור ולפניו, נחקקו חוקים אשר מטרתם הייתה להביא לצמצום כמות הפסולת המועברת להטמנה. (המשרד להגנת הסביבה 2018).
העיקריים ביניהם:
חוק האריזות:
בשנת 2011 נחקק החוק להסדרת הטיפול באריזות שנועד לצמצם את ההשפעה השלילית על הסביבה שמקורה בפסולת אריזות. מטרת החוק להביא לצמצום כמות הפסולת הנוצרת מאריזות, למנוע את הטמנתה ולעודד שימוש חוזר באריזות המועברות כיום להטמנה.
במסגרת יישום החוק, ניתנה בדצמבר 2011 הכרה לחברת ת.מ.י.ר- תאגיד מחזור יצרנים בישראל בע“מ לפעול כגוף מוכר האחראי לקיום חובות יצרנים ויבואנים. (המשרד להגנת הסביבה 2011).
חוק איסוף ופינוי פסולת למחזור התשנ"ג – 1993:
צורך קידום נושא הטיפול בפסולת מוצקה פורסם בשנת 1993 חוק איסוף ופינוי פסולת למחזור התשנ"ג – 1993 .מכוח זה הוטל על המשרד להגנת הסביבה להתקין תקנות וצווים, לרבות תקנות הקובעות יעדי מחזור. תחת תקנות אלה רשויות מקומיות תפעלנה להפחתה הדרגתית של כמות הפסולת שלהן לסילוק על ידי פינוי למחזור של חלק ממנה. (המשרד להגנת הסביבה 2014).
הטמנת פסולת בישראל:
בישראל ישנם כיום 13 מטמנות מאושרות לקליטת פסולת עירונית, בעיקר בדרום הארץ ובצפון הארץ עתידות להיסגר רוב המטמנות בשנים הקרובות. רוב הפסולת משונעת ממרכז הארץ לאתר ההטמנה אפעה שבמישור רותם בדרום ממוצע של – 150 ק"מ ממקום היווצרות הפסולת. על כן עלויות השינוע ורמת הפליטות גבוהות לעומת שינוע של פסולת לאתר טיפול סמוך אחר.
השטח להטמנה הנדרש בישראל ל-20 שנה הקרובות מוערך בכ- 2,500 – 4,000 דונם. בראייה לטווח רחוק, לא מדובר בשטח קטן, והנזקים הסביבתיים הנלווים להטמנה משמעותיים כפי שהוזכר בעבודה זו. (המשרד להגנת הסביבה 2018).

התוכנית האסטרטגית לטיפול בפסולת עירונית בישראל לשנת – 2030

במסגרת התוכנית החדשה לטיפול בפסולת, שפורסמה ב 1/2018 קבע המשרד להגנת הסביבה יעדים חדשים במטרה לצמצם את ההטמנה ולעודד את המיחזור וההשבה. היעד הראשון של תוכנית 2030 הוא הפחתת שיעור ההטמנה ל-26%. יעד המיחזור הוא 51% ואילו יעד השבת אנרגיה הוא 23%. 
המשרד להגנת הסביבה מעריך, כי במידה ולא יקומו בעשור הקרוב מתקני השבת אנרגיה מפסולת, יהיה קשה לעמוד ביעדים שהוזכרו וכן ביעד הטמנה הנמוך מ-30% . במצב זה, כ- 50% מהפסולת תועבר להטמנה והיתר למיחזור. (המשרד להגנת הסביבה 2018).
אחת הסיבות שיש לשלב את מתקני הפסולת להשבת אנרגיה, היא  התנודתיות של שוק המיחזור המושפע מהכלכלה העולמית ורגיש לעליות וירידות במחירי חומרי הגלם הבתוליים. במצב כזה, שוק המיחזור עלול להישאר במצב סטטי, וחלופת ההטמנה תמשיך להיות החלופה העיקרית והמשתלמת כלכלית, וזאת למרות ההשפעות הסביבתיות השליליות של חלופה זו.
(המשרד להגנת הסביבה 2018).

חלופות לקביעת תמהיל הטיפול בפסולת עירונית

התוכנית החדשה בוחנת מספר חלופות לתמהילים לטיפול בפסולת עירונית עד לשנת 2030 . בנוסף, נבחנו ההשלכות הכלכליות של ביצוע החלופות בהתבסס על מחיר קצה לטיפול בטון פסולת לרשות המקומית. לאחר בחינת החלופות ביחס לעלות/תועלת המשרד להגנת הסביבה ממליץ בתוכניתו על "חלופה2030 " מכיוון שהיא מאפשרת לעמוד ביעדי התוכנית ובראשם צמצום ההטמנה לפחות ל-30%, וכן הוזלת הטיפול בפסולת לרשויות המקומיות. 
(המשרד להגנת הסביבה 2018).

חלופת 2030

בחלופה זו, מוקמת רשת מתקני מיון בפריסה ארצית, מתבצעים שינויים רגולטוריים של פח
מתמחזרים (הפח הכתום) ובהפרדה במקור של המגזר העסקי ומוקמים 3 מתקנים להשבת אנרגיה בפריסה ארצית.
במצב זה, 100% מהפסולת עוברת מיון, 62% מהפסולת עוברת מיון טכנולוגי, 38% מהפסולת מופרדת במקור על ידי התושבים.
תוצאות: 26% הטמנה, 51% מיחזור, 23% השבת אנרגיה.
הערכת עלות הטיפול לרשות המקומית: 460 ₪ לטון פסולת.
(המשרד להגנת הסביבה 2018).

חלופת 0

לעומת תוכנית 2030, קיימת חלופת ה"עסקים כרגיל" או חלופת האפס., בחלופה זו, המשרד אינו משנה את המדיניות הקיימת ואינו מבצע השקעות בהקמת תשתיות או שינויים רגולטוריים חדשים. במצב זה, 55% מהפסולת איננה עוברת מיון,18% מהפסולת עוברת מיון בטכנולוגיה בסיסית ו- 27% מהפסולת מופרדת במקור על ידי התושבים.
תוצאות: 80% הטמנה, 20% מיחזור
הערכת עלות הטיפול לרשות המקומית: 514 ₪ לטון פסולת.

צעדים עיקריים למימוש התוכנית

תוכנית 2030 כוללת הקמה של מתקני מיון להפרדת זרמי הפסולת למיחזור, מתקני עיכול אנאירובי ומתקנים להשבת אנרגיה מפסולת.
מתקני המיון לפסולת מאפשרים הוצאת חומרי גלם בעלי ערך והעברתם למיחזור, ולהפרדת הרכיב -האורגני, הגורם למרבית הנזק הסביבתי בעת הטמנתו, והעברתו לטיפול המתאים. על פי לוחות הזמנים של המשרד להגנת הסביבה, שישה מתקני מיון חדשים יוקמו ברחבי הארץ עד לשנת 2024 . (המשרד להגנת הסביבה 2018).
כמו כן, יוקמו ארבעה מתקני עיכול אנאירובי וקומפוסטציה לצורך טיפול בפסולת פריקה -ביולוגיה, על פי התוכנית ימוקמו המתקנים בסמוך למתקני המיון. מתקנים אלו יטפלו בפסולת פריקה ביולוגית, המהווה כ-35% מהפסולת העירונית. המתקן הראשון יוקם בשפד"ן ויטפל בכ- 1000 טון ביום של פסולת פריקה ביולוגית.
מתקני השבת אנרגיה- על פי התוכנית יוקמו תחילה 3 מתקנים להשבת אנרגיה., ההערכה היא שכל מתקן השבה יוכל לקלוט עד10% מהפסולת, והקמת 3 מתקני השבה, יחד עם שיטות אחרות ישיגו את היעד לשנת 2030 .
במקביל להקמת המתקנים, הגברת ההפרדה במקור של חומרים מתמחזרים בקרב התושבים במשקי הבית, באמצעות הפח הכתום, ומיון של עד 100% מהפסולת העירונית שלא מופרדת במקור במתקני מיון. (המשרד להגנת הסביבה 2018).