tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
החצי האחר (בראשות יצחק בן אהרון) בחר להצטרף למפלגת מפא"י שהוקמה אז ולאחר גירושם מתנועת השומר הצעיר הם חברו לאנשי אפיקים בהקמת תנועת נצ"ח.
לאחר משא ומתן עם יצחק טבנקין התקבל פלג זה של קיבוץ ג' לתנועת הקיבוץ המאוחד, קלט עולים רבים מאוסטריה וצ'כיה, וב-1932 הקים בעמק חפר את קיבוץ גבעת חיים.
קיבוץ גלויות הייתה אוניית מעפילים שאורגנה על ידי המוסד לעלייה ב' של "ההגנה".
הפליגה יחד עם אוניית המעפילים "עצמאות" בפרשת הפאנים, שבה שימשה אוניית הפיקוד.
שמה הקודם היה "פָּאן יוֹרק" (Pan York).
לאחר שנרכשה על ידי אנשי המוסד לעלייה ב', הם העניקו לה את שם הצופן: "האחות".
מפקד מסע "הפאנים" היה יוסי הראל, מפקד האונייה היה איש הפלי"ם, ניסן לויתן ולצדו זלמן פרח, ישי גבע-עקיבא, נמרוד אשל ושאול אהרונוב.
לרשותם עמדו מכשירי קשר שהיו מותקנים באונייה.
רב החובל היה גד הילב, והקצין הראשון היה אסטבן הרננדורנה ("קפטן סטיב").
הצוות כלל 35 ספרדים ו-4 אמריקאים (אחד מהם היה סם שולמן).
7,600 המעפילים בה, באו מאתרים שונים ברומניה, וכן 400 צעירים מבולגריה.
הדרכתם לקראת השייט ושיגורם בוצע על ידי צוות של הפלמ"ח בראשות אליעזר ליף.
כשעברו שתי הספינות ("קיבוץ גלויות" ו"עצמאות") מהים השחור לים התיכון הן נתקלו במשחתות בריטיות.
בהוראת בן-גוריון, שחשש לגורל הנוסעים הרבים, החל משא ומתן בין הבריטים לבין מפקדי הספינות ולאחר שהושג הסכם, עלו חיילים לא חמושים על הספינות וכיוונו אותן לקפריסין.
לאחר קום מדינת ישראל, שונה שמה של האונייה ל"קוממיות".
ביולי 1948 יצאה האוניה מנמל חיפה לפמגוסטה בקפריסין כדי להביא לארץ כ-4,100 מעצורי המחנות הבריטיים בקפריסין.
האונייה היא אחת מתוך 10 אוניות המעפילים המכונות "האוניות האמריקאיות" של מפעל ההעפלה - אוניות שנרכשו בצפון אמריקה, ואשר גודלן יחסית לספינות שנרכשו באירופה אפשר שינוי משמעותי בהיקף ההעפלה אחרי מלחמת העולם השנייה (מורי גרינפילד – מתנדב באחת מהן – כתב עליהן ספר בשם "הצי הסודי של היהודים").
הסופר יורם קניוק עבד בצעירותו כמלח על סיפון האונייה, וכותב על כך בספרו תש"ח.
קיבוע חנקן הוא תגובה כימית שבה חנקן גזי מן האטמוספירה (N2) מומר לתרכובות חנקן מקובע (fixed) כגון אמוניה (NH3) וניטראט (NO3).
התהליך מתייחס גם להמרה של חנקן גזי לצורות אחרות, כגון NO2. החנקן האטמוספירי מהווה כשמונים אחוזים מן האוויר, ואחוז גבוה מאוד מהחנקן באוקיינוס, אך הוא אינו זמין לצמחים כגז, אלא לאחר קיבועו בלבד.
החנקן המקובע (בעיקר בצורת אמוניה NH3), דרוש ליצירת הנוקלאוטידים וחומצות האמינו.
מכאן שהחנקן המקובע הוא נוטריינט בסיסי לכל צורות החיים ועל כן תהליך הקיבוע משמעותי לחיים בים וביבשה.
מחזור החנקן ופרופיל החנקן באוקיינוס
מחזור החנקן בטבע הוא תהליך בו נעשים חילופים מתמידים בין חנקן אטמוספירי לחנקן הספוח בקרקע.
מחזור החנקן מושפע באופן משמעותי מתהליכים ביולוגיים.
חנקן מן האוויר מקובע על ידי אורגניזמים שונים, העיקרי שבהם הוא כחוליות, בשכבות נמוכות של האוקיינוס ובמים חמים בלבד.
המולקולות שנוצרו (ניטריט ואמוניום) נקלטות לתוך חומר אורגני בתהליך שנקרא אסימילציה.
בתהליך הפוך, ניטריפיקציה, מפורק החומר האורגני ל-NO3. המחזור נשלם בחזרת החנקן לאטמוספירה בצורת גז, בתהליך שנקרא דניטריפיקציה, תוצאה של נשימה אנאירובית של חיידקים במעמקי האוקיינוס.
עקב תהליכים אלו, פרופיל החנקן המקובע הוא כשל נוטריינטים רבים – חסר בפני השטח ומצטבר בעומק.
זאת לעומת חנקן גזי שרמתו קבועה בעומקים שונים.
לא ברור האם קיים איזון בין תהליך הדניטריפיקציה לתהליך הקיבוע, וקיימים מחקרים הטוענים כי הדניטריפיקציה גוברת והאוקיינוס מאבד חנקן זמין.
חנקן נקשר באטמוספירה על ידי סערות ברקים.
תרכובות חנקן נוצרות גם תוך כדי תהליכי שרפת דלק, במנועי רכב ובתחנות הכוח.
בתחילת המאה העשרים, החלו בייצור דשנים חנקניים בתהליך אשר נקרא הבר בוש (Haber-Bosch) על שם ממציאיו.
עקב תהליכים תעשייתיים אלו, ניתן לראות עלייה בכמות החנקן המקובע באוקיינוס.
מאמצים גדולים נעשים במשך העשורים האחרונים על מנת להבין כיצד הברזל מבצע את משימתו, וכיצד ניתן לקבע חנקן לשימוש מסחרי, בעיקר לצורכי חקלאות.
למולקולת החנקן שמונה מצבי חמצון-חיזור שונים, ועל כן היא יכולה לשמש כקולט אלקטרונים בתהליכים ביולוגיים.
קיבוע נעשה על ידי חיידקים שונים, באמצעות האנזים ניטרוגנאז, המחזר חנקן לאמוניה, בתהליך שניתן לסכמו במשוואה:
מיקרואורגניזמים אלו יכולים להיות אירוביים (הקיבוע נעשה באמצעות חמצן), או אנאירוביים.
במקרה של החיידקים האירוביים, יש צורך בהגנה על פעילות האנזים מפני החמצן.
בים התהליך נעשה בעיקר באמצעות ציאנובקטריות, אשר חלקן נמצאות בסימביוזה עם שרכים.
תהליך זה מוגבל על ידי כמות הזרחן והברזל הזמין באוקיינוס.
הברזל מגביל עקב תפקידו הקריטי במערכת הפוטוסינתטית, הוא מאפשר הגנה על האנזים ניטרוגנאז מחמצון וחשוב להפקת אנרגיה.
בנוסף, הברזל חשוב לפעולה יעילה של האנזים ניטרוגנאז עצמו.
קיבוע פחמן במסלול הC4 הוא אחד משלושת התהליכים שבהם מבצעים צמחים את תהליך הפוטוסינתזה, המסלולים הנוספים הם C3 ו-CAM.
בשנת 1966 מרשל הץ' וצ'ארלס רוג'ר סלאק גילו נתיב קיבוע פחמן במסלול C4 והנתיב נקרא גם נתיב הץ'-סלאק של פוטוסינתזה.
במסלול ה-C4, מתבצע קיבוע הפחמן בשני שלבים ובאזורים שונים בעלה.
בשלב הראשון מקובע הפחמן הדו-חמצני ליצירה של חומצה אורגנית בת 4 פחמנים, בתאי המזופיל, באזור החיצוני של העלה.
בשלב השני מועברת החומצה האורגנית (בדרך כלל חומצה מאלית) לתאים פנימיים יותר בעלה, תאי נדן הצרור.
בתאים אלו משוחרר הפחמן הדו-חמצני מהחומצה האורגנית, ואז מקובע במעגל קלווין על ידי האנזים רוביסקו.
בתהליך זה עולה ריכוז של פחמן דו-חמצני בסביבת האנזים רוביסקו, דבר המגביר את יעילותו ומעלה את יעילות הפוטוסינתזה, בסביבה שבה ריכוז הפחמן הדו-חמצני הוא גורם מגביל לפעילות הפוטוסינתטית, וכאלה הם התנאים השוררים כיום בכדור הארץ.
תהליך ה-C4 מצוי רק בארבעה אחוז ממיני הצמחים, אולם תהליך זה אחראי לכשלושים אחוז מכלל קיבוע הפחמן שנעשה על ידי צמחי יבשה.
הקיבוץ בבוברויסק הייתה ישיבה לבחורים בוגרים של חסידות חב"ד-קאפוסט-בוברויסק.
הקיבוץ נוסד בשנת 1901 (תרס"א) בידי האדמו"ר מחב"ד קאפוסט-בוברויסק, רבי שמריה נח שניאורסון, והתקיים עד פטירתו בשנת 1923 (תרפ"ג).
בשנת 1901 הקים רבי שמריה נח שניאורסון שהתמנה שנה קודם לכן כאדמו"ר מחב"ד-קאפוסט והחל להנהיג חצר חסידית בעיר בוברויסק (במקביל לחצר שהנהיג אחיו ברציצה), ישיבה בעיר.
אופי הישיבה היה בסגנון הישיבות החב"די, התלמידים בה למדו חסידות, ואת ספר התניא.
אך בלימוד הגמרא, דמה ה"קיבוץ" לישיבות הליטאיות, בדרך של עיון, פלפול, סברא והיגיון.
הישיבה מוקמה בחצרו של רבי שמריה נח, בתוך בנין עשוי עץ.
לאחר השריפה בשנת 1902 הוקם עבור הישיבה בית אבן.
בקיבוץ למדו בחורים מבוגרים באופן עצמאי, ללא עזרת ראש ישיבה.
מפעם לפעם נבחנו התלמידים על ידי רבנים מפורסמים מחצרו של רבי שמריה נח, וכך הוסמכו לרבנות.
עם השנים התרחבה מסגרת הישיבה גם לתלמידים צעירים יותר.
הללו עמדו תחת פיקודו והדרכתו של הרב יעקב הנקין והרב חיים אליעזר ביחובסקי.
בשנת 1910, עקב התפתחות הציונות בקרב צעירים ונוער, התמעטו התלמידים עד כדי מספר של כחמישים בחורים.
על אף זאת לא הופסקו סדרי הישיבה, ואלו המשיכו להתנהל כהרגלם.
אך הוחלט להתאים את הישיבה בהתאם לרוח הזמן, לכן הותר לתלמידים המבוגרים ללמוד את השפה הרוסית ולימודי חול נוספים, "מפני שבלעדי זה אי אפשר גם לרבנים להתקיים בזמן הזה".
על אף הרוח המתקדמת בישיבה, נאסר בישיבה על פעילות ציונית.
הרב שלמה יוסף זוין, שהיה תלמיד בישיבה, סיפר: "בשנת תרס"ד (1904) נפטר בנימין זאב הרצל, והרב מהומל בא לבוברויסק להספידו באספה ציבורית.
בישיבתו של האדמו"ר רבי שמריה נח הוכרז, כי כל תלמיד שילך לשמוע את ההספד על הרצל סופו לשלם קנס גבוה לצדקה כעונש.
ואני יצאתי ידי שניהם, גם הלכתי להספד וגם שילמתי את הקנס כפקודת הרב".
על אף השתייכות הישיבה לחסידות חב"ד-בוברויסק, בישיבה למדו גם תלמידים הנמנים עם חסידי לובביץ', ואף חלק מהצוות היו חסידי לובביץ'.
בצוואתו ביקש האדמו"ר "להשתדל להעמיד את הקיבוץ על מכונו", אך בשל הנסיבות נסגר ה"קיבוץ" והפסיק להתקיים.
הרב מנחם מנדל שניאורסון, בן רבי שמריה נח – ראש הישיבה
הרב מנחם מנדל קפלן, חסיד חב"ד-ליובאוויטש
שלמה יוסף זוין, רב בירושלים
יעקב ישראל זובער, רב בארצות הברית ובשוודיה
ניסן טלושקין, רב בארצות הברית
יעקב שיפרין, רב בארצות הברית
משה דון יחיא, רב באולה
"קיבוץ גלויות" הוא תבליט קרמיקה שיצרה גדולה עוגן בקמפוס האוניברסיטה העברית בגבעת רם, ירושלים.
תבליט הקיר "קיבוץ גלויות", הוקם על ידי גדולה עוגן בשנת 1963 בקמפוס האוניברסיטה העברית בגבעת רם.
היה זה חלק מפרויקט עבורו נוצרו גם קירות קרמיים על ידי ז'אן דוד ואהרון כהנא.
התבליט הותקן, כנראה בסוף שנת 1963 או בתחילת שנת 1964 במקומו.
התבליט מציג תיאור של דמויות המסודרות בקבוצות על בצורה של חצי גורן מתחת לדימוי של שמש.
בעבודה, הממוקמת בקמפוס האוניברסיטה - מן ההישגים המוקדמים של התנועה הציונית בארץ-ישראל, מעניקה עוגן לעבודה ביטוי ציוני להבטחה האלוהית ל-"קיבוץ גלויות" על ידי תיאור התקבצות הדמויות השונות.
חלק מן האריחים, לדוגמה, מעוטרים בדימוי של שורות איילים או של חוגלות או בדימוי של ארבה, העשויים לרמז על התרחשות התיאור במדבר.
על ידי כך העבודה, מרמזת אולי, על חיבור בין יציאת מצרים וכניסת בני ישראל אל ארץ כנען.
חלק מן הדמויות נושאות עמן תרנגולים, כביטוי של "מנחת עניים" עתידית.
קיבוע פחמן הוא תהליך אחסון פחמן במאגר פחמן.
פחמן דו-חמצני () נלכד באופן טבעי מהאטמוספירה באמצעות תהליכים ביולוגיים, כימיים ופיזיקליים.
ניתן להאיץ את השינויים הללו באמצעות שינויים בשימוש בקרקע ובשיטות חקלאיות, כגון המרת קרקע יבולים לקרקע לשם גידול צמחים שאינם גדלים מהר.
יערות, יערות קלפ ותצורות אחרות של צמחייה סופגים פחמן דו-חמצני מהאוויר כשהם גדלים, וקושרים אותו לביומסה.
עם זאת, מאגרים ביולוגיים אלו נחשבים לשקעי פחמן נדיפים מכיוון שלא ניתן להבטיח את הקיבוע לטווח ארוך.
לדוגמה, אירועי טבע כמו שריפות או מחלות, מגפות בחי ובצומח, לחצים כלכליים וסדרי עדיפויות פוליטיים משתנים, עלולים לגרום לשחרור הפחמן שנסגר בחזרה לאטמוספירה.
פחמן דו-חמצני שהוסר מהאטמוספירה יכול גם להיות מאוחסן בקרום כדור הארץ על ידי הזרקתו אל מתחת לפני השטח, או בצורה של מלחי קרבונט בלתי מסיסים (תפיסת מינרלים).
שיטות אלו נחשבות לא נדיפות מכיוון שהן מסירות פחמן מהאטמוספירה וקובעות אותו ככל הנראה למשך זמן ניכר – אלפי עד מיליוני שנים.
קיבוע פחמן הוא התהליך המעורב בלכידת פחמן ובאחסון לטווח ארוך של פחמן דו-חמצני אטמוספירי () ועשוי להתייחס ספציפית ל:
תהליך הוצאת הפחמן מהאטמוספירה והפקדתו במאגר.
כאשר התהליך קורה ביוזמה אנושית, זהו סילוק פחמן דו-חמצני, סוג של הנדסת אקלים.
לכידה ואחסון פחמן, כאשר פחמן דו-חמצני מוסר מגזי הפליטה (למשל בתחנות כוח) לפני אחסונו במאגרים תת-קרקעיים.
מחזור ביוגיאוכימי טבעי של פחמן בין האטמוספירה למאגרים, כגון בליה כימית של סלעים.
פחמן דו-חמצני עשוי לעבור לכידה כתוצר לוואי טהור בתהליכים הקשורים לזיקוק נפט או לגזי פליטה מייצור חשמל.
קיבוע פחמן דו-חמצני כולל אחסון הפחמן הדו-חמצני הנלכד ואחסון הפחמן, כלומר לכידה מלאכותית וסגירה בקנה מידה גדול של פחמן דו-חמצני המיוצר באופן תעשייתי באמצעות אקוויפרים מלוחים תת-קרקעיים, מאגרי מים, מי אוקיינוס, שדות נפט ישנים או שקעי פחמן אחרים.
קיבוע פחמן הוא אחסון לטווח ארוך של פחמן דו-חמצני או צורות אחרות של פחמן כדי להפחית או לדחות את ההתחממות הגלובלית ולהימנע משינויי אקלים מסוכנים.
קיבוע פחמן הוצע כדרך להאט את ההצטברות האטמוספירית והימית של גזי חממה, המשתחררים משריפת דלקים מאובנים וייצור בעלי חיים באופן תעשייתי (חיות משק).
פחמן דו-חמצני נלכד באופן טבעי מהאטמוספירה באמצעות תהליכים ביולוגיים, כימיים או פיזיקליים.
טכניקות לכידה מלאכותיות שונות מנצלות תהליכים טבעיים אלה, בעוד שחלקן משתמשות בתהליכים מלאכותיים.
קיימות שלוש דרכים שבהן ניתן לבצע סילוק פחמן זה: לכידה לאחר בעירה, לכידה לפני בעירה ושריפת חמצן.
נעשה שימוש במגוון רחב של טכניקות הפרדה, כולל הפרדת פאזות גז, ספיגה לנוזל וספיחה על מוצק, כמו גם תהליכים היברידיים, כגון מערכות ספיחה/ממברנות.
תהליכים אלה לוכדים פליטת פחמן מתחנות כוח, מפעלים, תעשיות שריפת דלק ומתקני ייצור בעלי חיים מהדור החדש, מתקנים שעוברים לטכניקות חקלאות משקמות, המשמשות ארגונים בניסיון להפחית את פליטת הפחמן מפעילותם.
על פי דו"ח ההערכה השישי של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים, שינויי שימוש קרקע המשפרים את לכידת הפחמן הטבעי עשויים לאפשר לכידה ואגירה של כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני מדי שנה.
שינויים אלה כוללים שימור, ניהול ושיקום של מערכות אקולוגיות כמו יערות, אדמות כבול, אדמות ביצות ואדמות עשב, בנוסף לשיטות קיבוע פחמן בחקלאות.
קיבוע ביולוגי הוא לכידה ואחסון של גז החממה האטמוספירי פחמן דו-חמצני על ידי תהליכים ביולוגיים מתמשכים או משופרים.
צורה זו של קיבוע פחמן מתרחשת באמצעות קצב מוגבר של פוטוסינתזה באמצעות שיטות שימוש בקרקע כגון ייעור מחדש וניהול יער באופן בר קיימא.
ביצות כבול משמשות אדמות ריכוז לפחמן מכיוון שהן צוברות ביומסה שהתפרקה חלקית ובנסיבות אחרות תמשיך להתפרק עד שתתפרק לחלוטין.
אדמות כבול פועלות באופן שונה בהקשרי הפחמן.
לעיתים הם משמשות כאתר למשקעי פחמן ולעיתים – כמקור פחמן שגורם לשינויי אקלים באזורים שונים בעולם ובתקופות שונות של השנה.
יצירת ביצות חדשות, או שיפור ביצות קיימות, יגדילו את כמות הפחמן שסופגות הביצות.
ייעור הוא הקמת יער באזור בו לא היה כיסוי עצים קודם.
גידול יערות הוא גידול יער קיים ללא פגע לקראת מיצוי מלוא הפוטנציאל האקולוגי שלו.
ייעור מחדש הוא שתילה מחדש של עצים על אדמות יבולים שוליים ואדמות מרעה כדי לשלב פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה לתוך ביומסה.
כדי שתהליך קיבוע הפחמן יצליח, אסור שהפחמן יחזור לאטמוספירה בשריפה המונית או עקב ריקבון כשהעצים מתים.
לשם כך, אסור להסב קרקע שהוקצתה לעצים לשימושים אחרים וייתכן שיהיה צורך בניהול הפרעות לתהליך העיבוד, וזאת כדי להפחית סבירות של אירועי קיצון.
לחלופין, העץ חייב להיות מקבע פחמן, למשל באמצעות ביוצ'אר (Biochar, הליך של טמינת גרגרי פחמן ישירות באדמה), ביו-אנרגיה (יצירת אנרגיה ממקורות ביולוגיים) עם אגירת פחמן (BECS), מטמנה או אחסון הפחמן על ידי שימוש בעץ לשם בנייה, למשל.
עם זאת, ייעור מחדש תוך שימוש בעצים בעלי תוחלת חיים ממושכת (מעל 100 שנים) יאפשר קליטת פחמן לתקופה משמעותית.
פחמן זה ישוחרר בהדרגה, תוך מזעור השפעת האקלים של הפחמן במהלך המאה ה-21. בכדור הארץ מקום לשתילת 1.2 מיליארד עצים נוספים.
שתילת עצים והגנה עליהם יקזזו כ-10 שנים של פליטת פחמן דו-חמצני ויקבעו 205 מיליארד טונות של פחמן.
גישה זו נתמכת על ידי "קמפיין מיליארד העצים".
שיקום כל היערות המבוראים וההרוסים בעולם ילכוד כ-205 מיליארד טונות פחמן, שהם כשני שלישים מכלל פליטת הפחמן העולמית.
אולם במחקר משנת 2022 הוצגה השפעה צנועה יותר של פיצוי על פליטת הפחמן בעזרת ייעור – רק 1% מכלל פליטות הפחמן.
במאמר שפורסם בכתב העת Nature Sustainability, נחקרה ההשפעה נטו של בנייה תוך שימוש במוצרי עץ.
מחקר שפורסם ב-Journal of Environmental Management הגיע למסקנה "שלעצים מחטניים ועצים רחבי עלים יכולה להיות השפעה מגוונת על קיבוע פחמן אורגני בקרקע בגילאים שונים ובעלת שימושי קרקע קודמים".
פיל היערות האפריקני וכנראה גם יונקים צמחוניים גדולים אחרים (היפופוטם, קרנף, ג'ירפה) מסייע בקיבוע הפחמן ביער.
הוא מעדיף לאכול פירות של עצים המקבעים פחמן ביעילות וכך מסייע להתרבותם.
העלים המועדפים עליו הם דווקא אלה המקבעים פחמן פחות טוב.
ייעור עירוני מגדיל את כמות הפחמן הנקלט בערים על ידי הוספת אתרי עצים חדשים.
קיבוע פחמן מתרחש במשך כל חיי העץ.
ייעור עירוני נהוג ומתוחזק בדרך כלל בקנה מידה קטן יותר, כנהוג בערים.
לייעור עירוני יכולות להיות תוצאות שונות, בהתאם לסוג הצמחייה בה נעשה שימוש, כך שהיא יכולה לתפקד כמשקע לפחמן – אך יכולה לתפקד גם כמקור לפליטות.
שיעור קיבוע הפחמן באופן זה, כולל בצמחים, הוא קשה למדידה, אך נראה שיש לו השפעה מעטה על הכמות הכוללת של פחמן דו-חמצני שנקלט.
צמחייה יכולה להשפיע באופן עקיף על פליטת פחמן על ידי הפחתת הצורך בצריכת אנרגיה (שפולטת פחמן).
שיקום שטחי ביצה כרוך בשיקום הפונקציות הביולוגיות, הגאולוגיות והכימיות הטבעיות של שטח ביצה באמצעות הקמה מחדש או שיקום.
שיטה זו הוצעה גם כאסטרטגיה פוטנציאלית למיתון שינויי אקלים.
פחמן שמקובע בדרך זו מכונה "פחמן כחול".
אדמת ביצות, במיוחד באזורי ביצות חוף כגון מנגרובים, עשבי ים וביצות מלח, היא מאגר פחמן חשוב; 20–30 אחוזים מפחמן הקרקע בעולם נמצא באזורי ביצות, בעוד שרק 5–8 אחוזים משטחי העולם מורכבים משטחי ביצות.
מחקרים הראו שאדמות ביצות משוחזרות יכולות להפוך לאדמות קיבוע פחמן פרודוקטיביות ופרויקטי שיקום רבים נקבעו בחקיקה בארצות הברית וברחבי העולם.
מלבד יתרונות האקלים, שיקום ושימור שטחי ביצות יכולים לסייע בשמירה על המגוון הביולוגי, לשפר את איכות המים ולסייע בבקרת שיטפונות.
כמו ביערות, כדי שקיבוע הפחמן יצליח, שטח הביצה חייב להישאר בלתי מופרע ובלתי נגוע.
אם הוא יופרע איכשהו, הפחמן המאוחסן בצמחים ובמשקעים ישוחרר בחזרה לאטמוספירה והמערכת האקולוגית לא תפעל עוד כמשקע פחמן.
בנוסף, חלק משטחי הביצות עלולים לשחרר גזי חממה שאינם פחמן דו-חמצני, כגון מתאן, מה שעלול לקזז את היתרונות הפוטנציאליים לאקלים.
קשה למדוד את כמויות הפחמן הדו-חמצני המקובעות על ידי שטחי ביצות.
בהשוואה לצמחייה טבעית, קרקעות יבולים מדוללות בפחמן אורגני בקרקע (SOC).
כאשר אדמה מומרת מאדמה טבעית או אדמה טבעית למחצה, כגון יערות, שטחי עשב, ערבות וסוואנות, תכולת ה-SOC באדמה יורדת ב-30–40 אחוז.
הפסד זה נובע מהרחקת חומר צמחי המכיל פחמן.
כאשר ייעוד הקרקע משתנה, שיעור הפחמן באדמה יגדל או יקטן.
שינוי זה יימשך עד שהקרקע תגיע לשיווי משקל חדש.
סטיות משיווי משקל זה יכולות להיות מושפעות גם מאקלים משתנה.
ניתן לנטרל את הירידה בתכולת SOC על ידי הגדלת קלט הפחמן.
ניתן לעשות זאת באמצעות מספר אסטרטגיות, למשל השארת שאריות קציר בשדה, שימוש בזבל כדשן או הכללת גידולים רב-שנתיים במחזור.
לגידולים רב-שנתיים יש חלק גדול יותר של ביומסה מתחת לאדמה, מה שמגדיל את תכולת ה-SOC.
גידולים רב-שנתיים מפחיתים את הצורך בחרישה ובכך מסייעים בהפחתת שחיקת הקרקע ועשויים לסייע בהגדלת החומר האורגני בקרקע.
קרקע העולם מכילה יותר מ-8,580 ג'יגה טון של פחמן אורגני, בערך פי עשרה מהכמות באטמוספירה והרבה יותר מאשר בצמחייה.
חוקרים מצאו שעליית הטמפרטורות יכולה להוביל לפיצוץ אוכלוסין בחיידקי קרקע ולהפוך פחמן מאוחסן לפחמן דו-חמצני.
בניסויי מעבדה, קרקעות עשירות בפטריות שחררו פחות פחמן דו-חמצני כשחיממו אותן, מאשר קרקעות אחרות.
שינוי שיטות חקלאיות הוא שיטה מוכרת לקיבוע פחמן שכן אדמה יכולה לשמש משקע פחמן יעיל לשם קיזוז עד 20% מפליטת הפחמן הדו-חמצני מדי שנה (כפי שנמדד ב-2010).
שיקום של חקלאות אורגנית ותולעי אדמה עשוי לקזז לחלוטין עודף פחמן שנתי של פחמן דו-חמצני בשיעור של 4 ג'יגה טון לשנה והורדת עודף מהאטמוספירה.
הפחתת פליטת פחמן בחקלאות מתרחשת בהפחתת ו/או עקירת פליטות, וכן בשיפור סילוק הפחמן.
חלק מהפחתות אלו כרוכות בהגברת היעילות של פעולות החווה (למשל ציוד חסכוני בדלק) וחלקן כרוכות בהפרעות במחזור הפחמן הטבעי.
טכניקות יעילות (כגון חיסול שדה שלף על ידי שריפה) יכולות להשפיע לרעה על ענייני סביבה אחרים (למשל עקב שימוש מוגבר בקוטלי עשבים כדי להשמיד עשבים שוטים שלא נשרפו).
חקלאות פחמן היא שם למגוון שיטות חקלאיות שמטרתן ספיגה של פחמן אטמוספירי לאדמה ולשורשי היבול, העצים והעלים.
מטרת חקלאות הפחמן היא להגביר את קצב קיבוע הפחמן באדמה ובחומר צמחי במטרה ליצור הטמעה נטו של פחמן מהאטמוספירה.
הגדלת תכולתו של החומר האורגני בקרקע יכולה לסייע לצמיחת לצמחים, להגדלת תכולת הפחמן הכוללת, לשיפור יכולת החזקת המים בקרקע ולהפחתת השימוש בדשן.
נכון לשנת 2016, חקלאות פחמן מיושמת במאות מיליוני הקטארים ברחבי העולם, מתוך כמעט 5 מיליארד הקטארים (1.2×1010 דונם) של קרקע חקלאית בעולם.
בנוסף לפעילות החקלאית, ניהול יערות הוא כלי המשמש בחקלאות פחמן.
חקלאות פחמן מבוצעת לרוב על ידי בעלי קרקעות בודדים אשר מקבלים תמריץ להשתמש בה ולשלב שיטות שיספגו פחמן באמצעות מדיניות ממשלתית.
לחקלאות פחמן יש מחיר: חקלאים ובעלי קרקעות צריכים להרוויח מהשימוש בחקלאות פחמן, וממשלות שונות מקיימות תוכניות שונות לשם פיצוי החקלאים ובעלי הקרקעות.
טכניקות ניהול קרקע שניתן לשלב עם חקלאות כוללות נטיעת יערות, שיקום יערות, הטמנת ביוצ'אר המיוצר על ידי ביומסה שמומרת באופן אנאירובי ושיקום אדמות ביצות (כגון ביצות וכבול).
יער במבוק אוגר פחות פחמן מאשר יער בוגר של עצים, אך מטע במבוק סופח פחמן בקצב מהיר הרבה יותר מיער בוגר או מטע עצים.
לכן, לחקלאות של עץ במבוק עשוי להיות פוטנציאל קיבוע פחמן משמעותי.
קרקעות מכילות פי ארבעה מכמות הפחמן האגורה באטמוספירה.
כמחצית מזה נמצאת עמוק בתוך קרקעות.
כ-90% מהפחמן שבאדמה העמוקה מיוצב על ידי צבירים של מינרלים אורגניים.
הגדלת התפוקה והיעילות מפחיתה בדרך כלל גם את הפליטות, שכן יותר מזון נובע מאותה השקעה או אף מכמות פחותה של השקעה.
הטכניקות כוללות שימוש מדויק יותר בדשנים, פחות סחף קרקע, השקיה טובה יותר, וזני יבול בעלי תכונות אדפטיביות מקומיות ובעלי יבול מוגבר.
החלפת פעולות חקלאות תעשייתית עתירות אנרגיה יכולה גם להפחית את הפליטות.
חקלאות מופחתת או ללא עיבוד דורשת פחות שימוש במכונה ושורפת פחות דלק לדונם.
עם זאת, אי-עיבוד בדרך כלל מגביר את השימוש בכימיקלים להדברת עשבים, והשאריות על פני הקרקע משחררות לרוב יותר פחמן דו-חמצני לאטמוספירה כשהן מתפרקות, ומפחיתות את הפחתת תפוקת הפחמן נטו.
בפועל, רוב פעולות החקלאות המשלבות שאריות יבול, פסולת ותוצרי לוואי שלאחר הקציר בחזרה לאדמה מועילות לאגירת פחמן.
כך הדבר לגבי שיטות עבודה כמו שריפת שלף בשטח: במקום שחרור כמעט כל הפחמן הדו-חמצני לאטמוספירה, עבודת האדמה משלבת את הביומסה בחזרה לאדמה.
כל הגידולים סופגים פחמן דו-חמצני במהלך הגידול ומשחררים אותו לאחר הקציר.
המטרה של סילוק פחמן חקלאי היא להשתמש ביבול ובקשר שלו למחזור הפחמן כדי לשבץ פחמן באופן קבוע בתוך האדמה.
זאת על ידי בחירת שיטות חקלאות המחזירות ביומסה לקרקע ומשפרות את התנאים בהם הפחמן בתוך הצמחים יפורק ליסודו ויאוחסן במצב יציב.
שימוש בגידולי כיסוי (תכסית) כגון עשבים ועשבים שוטים ככיסוי זמני בין עונות השתילה.
ריכוז בעלי החיים בכמויות קטנות במשך מספר ימים בכל פעם, כך שהם ירעו במרעה באופן מועט אך אחיד.
פעולה זו מעודדת צמיחת שורשים עמוק יותר.
חיות משק גם מעבדות את האדמה עם פרסותיהן, ובכך טוחנות ומהדקות דשא ישן וזבל לתוך האדמה.
כיסוי כרי מרעה חשופים בחציר או בצמחייה מתה.
פעולה זו מגנה על האדמה מהשמש ומאפשרת לאדמה להחזיק יותר מים ולמשוך יותר חיידקים לוכדי פחמן.
שיקום קרקע מוזנחת, שולית ונטושה, מה שמאט את שחרור הפחמן בעוד הקרקע שבה לשימושי חקלאות או לשימוש אחר.
לאדמה מוזנחת עם מאגר פחמן דל בתוכה יש פוטנציאל גבוה במיוחד לאחסן פחמן בקרקע וכמות זו ניתנת להגדלה על ידי בחירה נכונה של צמחייה.
לשיטות קיבוע חקלאיות עשויות להיות השפעות חיוביות על איכות הקרקע, האוויר והמים, והן עשויות להועיל לחיות בר ולהרחיב את ייצור המזון.
בשטחי גידול חקלאיים מוזנחים, עלייה של טונה בריכוז פחמן באדמה עשויה להגדיל את תפוקת היבול ב-20 עד 40 קילו לדונם חיטה, 10 עד 20 קילו לתירס, וחצי קילו עד קילו ללוביה.
ניתן להפוך את ההשפעות של קיבוע פחמן בקרקע.
אם נעשה שימוש בקרקע או שמוכנסות שיטות עיבוד אינטנסיביות, הקרקע הופכת למקור נטו לגזי חממה.
בדרך כלל לאחר כמה עשורים של קיבוע, האדמה הופכת לרוויה ומפסיקה לספוג פחמן.
הדבר מראה שככל הנראה יש גבול לכמות הפחמן שהאדמה ברחבי העולם יכולה להחזיק.
גורמים רבים משפיעים על העלויות של קיבוע פחמן, בהם איכות הקרקע, עלויות העסקה והשפעות חיצוניות שונות כגון דליפה ונזקים סביבתיים בלתי צפויים.
הפחתת פחמן דו-חמצני אטמוספירי היא כורח ארוך טווח, ולכן חקלאים לא ממהרים לאמץ טכניקות חקלאיות יקרות כאשר אין ודאות שיהיה יבול, רווח לאדמה או תועלת כלכלית.
ממשלות אוסטרליה וניו זילנד שוקלות לאפשר לחקלאים למכור אשראי פחמן כשאלו מתעדים הגדלה מספקת של תכולת הפחמן בקרקע.
אצות ים גדלות באזורים רדודים ולחופים, ולוכדות כמויות משמעותיות של פחמן שניתן להעביר לעומק האוקיינוס על ידי מנגנונים אוקייניים.
אצות ים המגיעות לעומק אוקיינוס מקבעות פחמן ומונעות ממנו להחליף פחמן עם האטמוספירה – כלומר, להפריש פחמן אל האטמוספירה – במשך אלפי שנים.
גידול אצות ים מחוץ לחוף במטרה להטביע את האצות במעמקי הים כדי לקלוט פחמן הוא תהליך ניסיוני ומחקרי.
בנוסף, אצות צומחות מהר מאוד וניתן באופן תאורטי לקצור ולעבד אותן לייצור ביו-מתאן באמצעות עיכול אנאירובי לשם הפקת חשמל, באמצעות קוגנרציה או כתחליף לגז טבעי.
מחקר טען שאם חוות אצות יכסו 9% מהאוקיינוס הן יוכלו לייצר מספיק ביו-מתאן כדי לספק את הביקוש של כלל האנושות לאנרגיית דלק מאובנים, להסיר 53 ג'יגה-טון של פחמן דו-חמצני בשנה מהאטמוספירה ולייצר 200 ק"ג דגים לאדם מדי שנה עבור 10 מיליארד אנשים.
אירועים טבעיים של דישון ברזל (למשל שקיעה של אבק עשיר בברזל במי אוקיינוסים) יכולים לשפר את קיבוע הפחמן.
לווייתני זרע פועלים כסוכנים של הפריית ברזל כאשר הם מעבירים ברזל מהאוקיינוס העמוק אל פני השטח במהלך טריפה ועשיית צרכים.
לווייתני זרע מגבירים את רמות הייצור הראשוני ויצוא הפחמן אל מעמקי האוקיינוס על ידי הפקת צואה עשירה בברזל במים העיליים של האוקיינוס הדרומי.
הצואה העשירה בברזל גורמת לפיטופלנקטון לגדול ולספוג יותר פחמן מהאטמוספירה.
כאשר הפיטופלנקטון מת, חלק ממנו שוקע אל עומק האוקיינוס ולוקח איתו את הפחמן האטמוספירי.
על ידי הפחתת השפע של לווייתני זרע באוקיינוס הדרומי, ציד הלווייתנים הביא לעודף של 200,000 טונות פחמן באטמוספירה מדי שנה.
ביו-אנרגיה עם לכידה ואחסון פחמן
ביו-אנרגיה עם לכידה ואגירת פחמן (Bio-energy with carbon capture and storage, ובראשי תיבות BECCS) היא תהליך המתייחס לביומסה בתחנות כוח ובדודים המשתמשים בלכידת פחמן ואגירתו.
הפחמן שסיפקה הביומסה נתפס ומאוחסן, ובכך מוסר פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה.
הטמנת ביומסה כגון עצים באופן ישיר מחקה את התהליכים הטבעיים שיצרו דלק מאובנים.
ביוצ'אר הוא פחם שנוצר על ידי פירוליזה של פסולת ביומסה.
החומר המתקבל מתווסף למטמנה או משמש כמשפר אדמה ליצירת אדמה פורייה בשם "טרה פרטה" (Terra preta) .
תוספת של פחמן אורגני (ביוצ'אר) פירוגני (שנשרף בתהליך שלא משחרר פחמן) היא אסטרטגיה חדשה להגדלת מלאי פחמן הקרקע לטווח ארוך ולהפחתת ההתחממות הגלובלית על ידי קיזוז הפחמן האטמוספירי – עד 9.5 ג'יגה-טון פחמן בשנה.
באדמה, הפחמן אינו זמין לחמצון-חיזור לפחמן דו-חמצני – ולשחרור אטמוספירי כתוצאה מכך.
זוהי טכניקה בה תמך ג'יימס לאבלוק, הוגה השערת גאיה.
לדברי סיימון שאקלי, מדובר על כמות בטווח מיליארד עד שני מיליארד טון בשנה.
עם זאת, הועלו חששות שביוצ'אר עלול להאיץ שחרור פחמן שכבר נמצא באדמה.
המנגנונים הקשורים לביוצ'אר מכונים "ביו-אנרגיה עם אחסון פחמן" (bio-energy with carbon storage) ובראשית תיבות BECS.
קיבוע גאולוגי מתייחס לאגירת פחמן דו-חמצני בבטן האדמה, במאגרי נפט וגז מדוללים, בתצורות מלח או במשקעי פחם עמוקים שאינם ניתנים לכרייה.
לאחר לכידת פחמן דו-חמצני ממקור נקודתי, כגון מפעל מלט, הוא יידחס ל-≈100 בר כך שיהיה נוזל סופר קריטי (מעבר לנקודה הקריטית).
בצורה זו קל יותר להעביר את הפחמן הדו-חמצני למקום האחסון דרך צינור.
לאחר מכן הפחמן הדו-חמצני יוזרק עמוק מתחת לאדמה, בדרך כלל לעומק של כקילומטר, שם יהיה יציב במשך מאות עד מיליוני שנים.
בתנאי אחסון אלו, הצפיפות של פחמן דו-חמצני בתצורת נוזל סופר קריטי היא 600 עד 800 ק"ג / מ"ק.
הפרמטרים החשובים בקביעת אתר לאחסון פחמן הם נקבוביות הסלע, חדירות הסלע, היעדר שברים גאולוגיים וגאומטריה של שכבות הסלע.
המדיום שבו יש לאחסן את הפחמן הדו-חמצני באופן אידיאלי הוא בעל נקבוביות ובעל חדירה גבוהה, כגון אבן חול או אבן גיר.
אבן חול יכולה להיות בעלת חדירות הנעה בין 1 ל-10−5 דארסי (Darcy) , ויכולה להיות בעלת נקבוביות עד ≈30%.
הסלע הנקבובי חייב להיות מכוסה בשכבה בעלת חדירות נמוכה הפועלת כאטם עבור פחמן דו-חמצני.
פצל הוא דוגמה לאטם טוב, עם חדירות של 10-5 עד 10-9 דארסי.
לאחר ההזרקה, מסת הפחמן הדו-חמצני תעלה באמצעות כוחות ציפה, מכיוון שהיא פחות צפופה מסביבתה.
ברגע שהמסה תיתקל בשכבת סלע, היא תתפשט לרוחב עד שתיתקל בפער בלוח או בין לוחות.
אם יש לוחות שבר ליד אזור ההזרקה, הפחמן הדו-חמצני יכול לנדוד לאורך השבר אל פני השטח ולדלוף לאטמוספירה, דבר שעלול להיות מסוכן לחיים מסביב.
סכנה נוספת הקשורה לקיבוע פחמן היא סיסמיות מושרה.
אם הזרקת פחמן דו-חמצני יוצרת לחצים גבוהים מדי מתחת לאדמה, התצורה הגאולוגית תישבר, ועלולה לגרום לרעידת אדמה.
כשפחמן דו-חמצני לכוד בתצורת סלע, הוא יכול להיות בשלב הנוזל העל-קריטי או להתמוסס במי תהום או מי מלח.
הוא יכול גם להגיב עם מינרלים בתצורה הגאולוגית כדי לזרז יצירת קרבונטים.
חברת Carbfix פועלת לניצול הפוטנציאל שבכך.
קיבולת האגירה העולמית במאגרי נפט וגז מוערכת ב-675–900 ג'יגה-טון פחמן דו-חמצני.
כמות הפחמן הדו-חמצני בתפרי פחם בלתי ניתנים לכרייה מוערכת ב-15–200 ג'יגה-טון.
לתצורות מלוחות עמוקות יש הקיבולת הגדולה ביותר, המוערכת ב-1,000–10,000 ג'יגה-טון פחמן דו-חמצני.
בארצות הברית, ההערכה היא שיש לפחות 2,600 ג'יגה-טון ולכל היותר קיבולת אכסון של 22,000 ג'יגה-טון פחמן דו-חמצני.
ישנם מספר פרויקטים של לכידת וסגירת פחמן בקנה מידה גדול שהוכיחו את הכדאיות והבטיחות של שיטת אחסון פחמן זו, ומפורטים באתר מכון CCS העולמי.
טכניקת הניטור השלטת היא הדמיה סיסמית, שבה נוצרות רעידות שמתפשטות מתחת לקרקע.
אפשר לעשות הדמיה של המבנה הגאולוגי על ידי הגלים השבורים או המשתקפים.
הפרויקט הגדול הראשון של קיבוע פחמן דו-חמצני, "סלייפנר" (Sleipner), החל בשנת 1996, והוא ממוקם בים הצפוני, שם מפרידה חברת StatoilHydro הנורווגית פחמן דו-חמצני מגז טבעי עם ממסים מקבוצת התרכובות האורגניות אמינים וטומנת את הפחמן הדו-חמצני באקוויפר מלוח עמוק.
בשנת 2000, מפעל גז טבעי סינתטי מתודלק בפחם בבעולה (Beulah) שבצפון דקוטה הפך למפעל הראשון בעולם המשתמש בפחם שבו נעשית לכידה ואחסנה של פחמן דו-חמצני, בפרויקט הפחמן הדו-חמצני של חברת Weyburn-Midale.
בעקבותיו הגיעו פרויקטים אחרים של קיבוע פחמן.
מרכז מדידת השפעת האנרגיה (Energy Impact Center) השיק את פרויקט OPEN100 בפברואר 2020, מתווה הקוד הפתוח הראשון בעולם לתכנון, בנייה ומימון של כור קטן וסטנדרטי למים בלחץ.
בספטמבר 2020, מחלקת האנרגיה של ארצות הברית העניקה מימון פדרלי בסך 72 מיליון דולר כדי לתמוך בפיתוח וקידום טכנולוגיות לכידת פחמן.
בפחמן דו-חמצני נעשה שימוש נרחב לשם שחזור נפט גולמי בארצות הברית החל משנת 1972. בטקסס לבדה יש יותר מ-10,000 בארות שמזריקים פחמן דו-חמצני.
הגז מגיע בחלקו ממקורות אנתרופוגניים (שימוש אנושי במקורות מחיה, מקורות שניצולם פולט פחמן דו-חמצני), אך הוא מגיע בעיקר מתצורות גאולוגיות גדולות טבעיות של פחמן דו-חמצני.
הגז מועבר לשדות המייצרים נפט דרך רשת של למעלה מ-5,000 קילומטרים של צינורות פחמן דו-חמצני.
הוצע שימוש בפחמן דו-חמצני לשיטות שחזור נפט משופרות (enhanced oil recovery, ובקיצור EOR) במאגרי נפט כבד באגן סלעי המשקע המערביים של קנדה (WCSB).
עלות ההובלה נותרה מכשול חשוב.
מערכת צינורות פחמן דו-חמצני עדיין לא קיימת ב-WCSB.
כרייה בחולות הזפת של אלברטה, המייצרת פחמן דו-חמצני, נמצאת מאות קילומטרים צפונית למאגרי נפט גולמי תת-קרקעיים שיכולים להפיק תועלת רבה מהזרקות פחמן דו-חמצני.
אלקטרוקטליזה על ידי קומפלקס נחושת שפותחה בהולנד עוזרת לקבע פחמן דו-חמצני ממקור ביולוגי לחומצה אוקסלית; המרה זו משתמשת בפחמן דו-חמצני כחומר הזנה ליצירת חומצה אוקסלית.
פחמן בצורה של פחמן דו-חמצני ניתן להסיר מהאטמוספירה בתהליכים כימיים ולאחסן בצורות מינרליות פחמניות יציבות.
תהליך זה (הפיכת פחמן דו-חמצני לאבן) ידוע בתור קיבוע פחמן על ידי גז מינרלים או כיבוש מינרלים.
מקובל להגדיר שלושה אופנים עיקריים:
1. אין סיטו (in situ) – שיטה בה מזרימים נוזל רוויי ב-CO2 דרך שיכבת סלעים מתאימה במעמקים.
2 - על פני השטח (( surficial – כאשר גז או נוזל רווים ב־CO2 יוצרים ריאקציה עם פסולת מתעשייה או ממחצבות.
3- אקס סיטו (ex situ) – כאשר מובילים את המגיבים המוצקים לאתר עם מקור הפליטה בו תופסים את ה־CO2 אשר בו מבצעים את התגובה הכימית שלהם עם נוזל או גז עשירים ב-CO2.
התהליך כרוך בתגובה של פחמן דו-חמצני עם תחמוצות מתכת זמינות בשפע – תחמוצת המגנזיום (MgO) או תחמוצת סידן (CaO) – ליצירת קרבונטים (תרכובות פחמן) יציבים.
תגובות אלה הן אקסותרמיות ומתרחשות באופן טבעי (למשל, בליה של סלע על פני פרקי זמן גאולוגיים).
סידן ומגנזיום נמצאים בטבע בדרך כלל כסיליקטים של סידן ומגנזיום (כגון פורסטריט וסרפנטיניט, Serpentinite) ולא כתחמוצות בינאריות.
עבור פורסטריט וסרפנטין התגובות הן:
הטבלה הבאה מפרטת את תחמוצות המתכות העיקריות של קרום כדור הארץ.
תאורטית עד 22% מהמסה המינרלית הזו מסוגלים ליצור קרבונטים.
תגובות אלו מעט טובות יותר בטמפרטורות נמוכות.
תהליך זה מתרחש באופן טבעי על פני מסגרות זמן גאולוגיות והוא אחראי על חלק גדול מאבן הגיר של כדור הארץ.
עם זאת, קצב התגובה יכול להתבצע מהר יותר, על ידי תגובה בטמפרטורות ו/או בלחצים גבוהים יותר, אם כי שיטה זו דורשת אנרגיה נוספת.
לחלופין, ניתן היה לטחון את המינרל כדי להגדיל את שטח הפנים שלו, ולחשוף אותו למים ולשחיקה מתמדת כדי להסיר את הסיליקה האינרטית כפי שניתן להשיג באופן טבעי על ידי שחיקת אוליבין באנרגיה גבוהה בחופים.
ניסויים מראים תהליך בליה מהיר בהינתן סלעים בזלתיים נקבוביים.
פחמן דו-חמצני מגיב באופן טבעי עם סלע פרידוטיט בחשיפת על פני השטח של אופיוליטים, בעיקר בעומאן.
נטען שאפשר לשפר תהליך זה כדי לבצע מינרליזציה טבעית של פחמן דו-חמצני.
בימינו מתבצע במעבורת החלל הבין-לאומית שימוש באשלגן סופר חמצני KO3 על מנת לחזר החמצן, כך שאסטרונאוט במעבורת יוכלו לנשום חמצן.
כאשר פחמן דו-חמצני מומס במים ומוזרק לסלעים בזלתיים חמים מתחת לאדמה, הוא מגיב עם הבזלת ליצירת מינרלים קרבונטיים מוצקים.
מפעל ניסוי באיסלנד החל לפעול באוקטובר 2017, והוא מפיק עד 50 טון פחמן דו-חמצני בשנה מהאטמוספירה ומאחסן אותו מתחת לאדמה בסלע בזלתי.
חוקרים מקולומביה הבריטית פיתחו הליך בעלות נמוכה לייצור מגנזיט, הידוע גם בשם מגנזיום קרבונט, שיכול לקלוט פחמן דו-חמצני מהאוויר או בנקודת זיהום אוויר, למשל בתחנת כוח.
הגבישים מתגבשים באופן טבעי, אך ההצטברות בדרך כלל איטית.
פסולת בטון מהריסה או בטון כתוש ממוחזר, גם הם חומרים פוטנציאליים בעלות נמוכה לפחמון מינרלי מכיוון שהם חומרי פסולת עשירים בסידן.
לשיפור כלכליות התהליך לטובת קבלת מימון להקמת המיתקנים עדיף שהמינרלים הנוצרים יהיו שימושיים וניתנים למכירה ולשימוש בתעשייה או בחקלאות כתחליף למינרלים הנמצאים בשימוש כיום אך הכמויות של התוצר הניתנות להפקה ומכירה מוגבלות בהתאם להיקף השימוש במינרל שנוצר.
קיימות שיטות רבות של מינרליזציה וקיבוע פחמן המפיקות בעלויות כספיות ואנרגטיות לא מבוטלות תוצרים המוטמנים ללא שימוש באופנים שונים (במקומות כגון: במעמקי האדמה, מכרות נטושים, סלעים, בטון או באוקיינוס) כאשר כלכליות התהליך מתבססת על סבסוד, מענקים ורגולציות במדינות המחייבות עמידה ברמות מקסימום של פליטות.
שיטה אחרת משתמשת בזרז מתכת נוזלי ובנוזל אלקטרוליט שלתוכו מומס פחמן דו-חמצני.
לאחר מכן, הפחמן הדו-חמצני הופך לפתיתים מוצקים של פחמן.
שיטה זו נעשית בטמפרטורת החדר.
בשנת 2022, הצוות עדכן את עבודתו לפעולה בטמפרטורה נמוכה יותר, מהירה יותר ומעוטת שלבים.
ייצור מלט בשיטות מסורתיות משחרר כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני, אך סוגי מלט שפותחו לאחרונה בחברת Novacem יכולים לספוג פחמן דו-חמצני מאוויר הסביבה במהלך התקשות.
טכניקה דומה יצרה TecEco, שמייצרת "EcoCement" מאז 2002. הסטארט-אפ הקנדי CarbonCure Technologies פיתח הליך של לכידת פחמן דו-חמצני והחדרה שלו לבטון תוך כדי ערבוב.
Carbon Upcycling UCLA היא חברה נוספת שמשתמשת בפחמן דו-חמצני בבטון.
מוצר הבטון שלהם נקרא CO2NCRETE, בטון שמתקשה מהר יותר וידידותי יותר לסביבה מבטון מסורתי.
באסטוניה, אפר פצלי שמן, שנוצר על ידי תחנות כוח, יכול לשמש כסופח לשם קיבוע פחמן דו-חמצני במינרלים.
כמויות הפחמן הדו-חמצני שנלכדו היו בממוצע 60% עד 65% מהפחמן הדו-חמצני הפחמי ו-10% עד 11% מסך פליטות הפחמן הדו-חמצני.
תהליכי קרצוף פחמן דו-חמצני שונים הוצעו לשם הסרת פחמן דו-חמצני מהאוויר, בדרך כלל תוך שימוש בגרסה של תהליך קראפט (Kraft process).
קיימות גרסאות של קרצוף פחמן דו-חמצני המבוססות על אשלגן קרבונט, שניתן להשתמש בו ליצירת דלקים נוזליים, או על נתרן הידרוקסידי.
גרסאות אלה כוללות בעיקר עצים מלאכותיים שהוצעו על ידי קלאוס לאקנר כדי להסיר פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה באמצעות מקרצפים כימיים.
אם פחמן דו-חמצני היה מוזרק לקרקעית האוקיינוס, הלחצים היו גדולים מספיק כדי שהפחמן הדו-חמצני יהיה בצורתו הנוזלית.
הרעיון מאחורי אכסון באוקיינוס הוא בריכות יציבות ונייחות של פחמן דו-חמצני בקרקעית האוקיינוס.
האוקיינוס יכול להחזיק יותר מאלף מיליארד טונות של פחמן דו-חמצני.
עם זאת, הליך קיבוע זה אינו מקודם בגלל חששות לגבי ההשפעה על חיי האוקיינוס וחששות לגבי יציבותם של חיים אלה.
פתרון ביולוגי יכול להיות גידול אצות שניתן לשכן באופן טבעי בעומק האוקיינוס, תוך קיבוע כמויות משמעותיות של ביומסה במשקעים ימיים.
שפכי נהר מביאים כמויות גדולות של חומרי הזנה וחומרים מתים ממעלה הנהר אל האוקיינוס כחלק מהתהליך שבסופו של דבר מייצר דלקים מאובנים.
אפשר להוביל פסולת יבול וחומרים אחרים אל הים ולתת לו לשקוע כדי להגביר את אחסון הפחמן.
תקנות בין-לאומיות בנושא השלכה ימית ושיקוע בים עשויות להגביל או למנוע שימוש בטכניקה זו.
נמצא כי בקרקעית אגם, שם אין חמצן, ביומסה התפרקה לאט בהשוואה לקצב הפירוק במים המחומצנים שמעל.
רואים זאת גם בהשתמרות של ספינות עץ טבועות.
כעת מורחב הניסוי לים השחור, שנחשב למאגר המים דל החמצן הגדול בעולם.
להערכת החוקרים, אפשר יהיה באמצעות הטמנה של ביומסה אורגנית (כגון גזם) ללכוד כמה עשרות מיליארדי טונות פחמן.
לפי חישוביהם, הפליטות שכרוכות בשינוע ובשיקוע שקולות ל-5% מסך הפחמן שנטמן.
הפריית אוקיינוס או הזנת אוקיינוס היא טכנולוגיה להרחקת פחמן דו-חמצני מהאוקיינוס, טכנולוגיה המבוססת על החדרה מכוונת של חומרי מזון מהצומח לשכבות העליונות של האוקיינוס כדי להגביר את ייצור המזון הימי ולסלק פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה.
הפריה בחומרים מזינים באוקיינוס, למשל הפריית ברזל של האוקיינוס, יכולה לעורר פוטוסינתזה בפיטופלנקטון.
הפיטופלנקטון ממיר את הפחמן הדו-חמצני המומס באוקיינוס לפחמימות ולגז חמצן, חלקיקים שחלקם שוקעים באוקיינוס העמוק יותר לפני שהם עוברים חמצון.
יותר מתריסר ניסויים בים הפתוח אישרו שהוספת ברזל לאוקיינוס מגבירה את הפוטוסינתזה בפיטופלנקטון עד פי 30.
הפריית ברזל היא החדרה מכוונת של ברזל לאזורים עניים בברזל על פני האוקיינוס כדי לעורר ייצור פיטופלנקטון.
הדבר נועד לשפר את הפרודוקטיביות הביולוגית ו/או להאיץ את קיבוע הפחמן הדו-חמצני מהאטמוספירה.
ברזל הוא יסוד הכרחי לפוטוסינתזה בצמחים.
הוא כמעט לא מסיס במי ים ובמגוון מקומות הוא גורם מגביל צמיחת פיטופלנקטון.
פריחת אצות יכולה להיווצר על ידי אספקת ברזל למי אוקיינוס חסרי ברזל.
פריחות אלה יכולות להזין אורגניזמים אחרים.
הפריית ברזל באוקיינוס היא דוגמה לטכניקת גיאו-הנדסה.
הפריית ברזל מנסה לעודד צמיחת פיטופלנקטון, אשר מוציא פחמן מהאטמוספירה.
טכניקה זו שנויה במחלוקת מכיוון שלא ברור מה השפעותיה על המערכת האקולוגית הימית, מה תופעות הלוואי ואילו סטיות עשויות להיות בהתבטאותה.
השפעות כאלה עשויות לכלול שחרור של תחמוצות חנקן והפרעה במאזן חומרי התזונה של האוקיינוס.
נותרה מחלוקת לגבי היעילות של קיבוע פחמן דו-חמצני אטמוספירי והשפעות אקולוגיות.
מאז 1990 בוצעו 13 ניסויים גדולים כדי להעריך את היעילות וההשלכות האפשריות של הפריית ברזל באוקיינוס.
מחקר ב-2017 קבע שיעילות השיטה לא מוכחת, יעילות הקיבוע נמוכה ולפעמים לא נראתה השפעה, וכמות מרבצי הברזל הדרושה כדי לקצץ בפליטת הפחמן עומדת על מיליון טונות בשנה.
עידוד שכבות אוקיינוסים שונות להתערבב יכול להזיז חומרים מזינים וגזים מומסים, מה שמעלה את האפשרות להנדסת אקלים.
ניתן להשיג ערבוב על ידי הצבת צינורות אנכיים גדולים באוקיינוסים כדי לשאוב מים עשירים בחומרי הזנה אל פני השטח ולעורר פריחת אצות האוגרות פחמן כשהן גדלות ומייצאות פחמן כשהן מתות.
התוצאות דומות במקצת לאלו שבהפריית ברזל.
תופעת לוואי אחת היא עלייה לטווח קצר בפחמן הדו-חמצני, מה שמגביל את האטרקטיביות של שיטה זו.
קיבוע פחמן דו-חמצני בבזלת כרוך בהזרקת פחמן דו-חמצני לתוך תצורות ים עמוקות.
פחמן דו-חמצני מתערבב עם מי ים ולאחר מכן מגיב עם הבזלת.
תגובה זו גורמת לשחרור יוני ו- היוצרים מינרלי קרבונטים יציבים.
בזלת תת-מימית מציעה אלטרנטיבה טובה לצורות אחרות של אגירת פחמן אוקיינוס מכיוון שיש לה מספר אמצעי לכידה כדי להבטיח הגנה נוספת מפני דליפה.
אמצעים אלה כוללים "תצורות גיאוכימיות, תצורות משקעים, תצורות כבידה ותצורות הידרט".
פחמן דו-חמצני בתצורת הידרט צפוף יותר מפחמן דו-חמצני במי ים, ולכן הסיכון לדליפה הוא מינימלי.
הזרקת פחמן דו-חמצני בעומקים של יותר מ-2.7 ק"מ מבטיחה שהפחמן הדו-חמצני יהיה בצפיפות גדולה יותר ממי הים, מה שגורם לפחמן הדו-חמצני לשקוע.
אתר הזרקה אפשרי אחד הוא לוח חואן דה פוקה.
חוקרים ממצפה למונט-דוהרטי גילו שללוח זה בחוף המערבי של ארצות הברית יש יכולת אחסון אפשרית של 208 ג'יגה טון.
קיבוע פחמן שם יכול לכסות את כל פליטת הפחמן בארצות הברית בקצב הנוכחי במשך יותר מ-100 שנים.
תהליך זה עובר בדיקות כחלק מפרויקט CarbFix, וכתוצאה מכך 95% מ-250 טון הפחמן הדו-חמצני שהוזרקו, יתמצקו לקלציט תוך שנתיים, תוך שימוש ב-25 טון מים לטון פחמן דו-חמצני.
פחמן דו-חמצני יוצר חומצה פחמתית כאשר הוא מומס במים, ולכן החמצת אוקיינוסים היא תוצאה משמעותית של רמות פחמן דו-חמצני מוגברות, ומגבילה את קצב ספיגתו באוקיינוס (משאבת מסיסות).
הוצעו מגוון בסיסים שיכולים לנטרל את החומצה ובכך להגביר את ספיגת הפחמן הדו-חמצני.
לדוגמה, הוספת אבן גיר כתושה לאוקיינוסים משפרת את ספיגת הפחמן הדו-חמצני.
גישה נוספת היא הוספת נתרן הידרוקסידי לאוקיינוסים.
זה מיוצר על ידי אלקטרוליזה של מי מלח, תוך השמדת פסולת חומצת מימן כלורי על ידי תגובה עם סלע סיליקט וולקני כגון אנסטטיט, וכך מוגבר קצב הבלייה הטבעי של סלעים אלו ומשוחזרת חומציות האוקיינוס.
קיבוע ואחסון חד-שלביים של פחמן
קיבוע ואחסון חד-שלביים של פחמן הוא טכנולוגיית מינרליזציה על בסיס מים מלוחים המפיקה פחמן דו-חמצני ממי ים ומאחסנת אותו בצורה של מינרלים מוצקים.
עלות התפיסה (לא כולל לכידה והובלה) משתנה אך היא מתחת ל-10 דולר ארצות הברית לטון במקרים מסוימים שבהם קיים אחסון ביבשה.
לדוגמה, עלות Carbfix היא בסביבות 25 דולר ארצות הברית לטון CO 2. דו"ח משנת 2020 העריך את התפיסה ביערות (כולל לכידה) ב-35 דולר אמריקאי עבור כמויות קטנות עד 280 דולר לטון עבור 10% מהסך הכולל הנדרש כדי לשמור על התחממות של 1.5 מעלות צלזיוס.
אבל יש סיכון של שריפות יער לשחרר את הפחמן.
יישומים במדיניות הנוגעת לשינוי האקלים
מאמצע שנות ה-2010 ביקשה ארצות הברית, במסגרת מדיניות האקלים והסביבה שלה, לממש את הפוטנציאל של קיבוע פחמן לשם הפחתת שינויי האקלים.
מדיניות זו כרוכה בשימור מערכות אקולוגיות של מרבצי פחמן, כגון יערות ואדמות ביצות, או עידוד פרקטיקות חקלאיות ושימוש בקרקע שנועדו להגביר את קיבוע הפחמן כגון חקלאות פחמן או חקלאות יערות, לעיתים קרובות באמצעות תמריצים כספיים לחקלאים ולבעלי קרקעות.
"ההוראה הנשיאותית (Executive Order) להתמודדות עם משבר האקלים בארצות הברית ומחוצה לה", עליה חתם הנשיא ג'ו ביידן ב-27 בינואר 2021, כוללת אזכורים של קיבוע פחמן באמצעות שימור ושיקום של מערכות אקולוגיות של מרבצי פחמן, כגון ביצות ויערות.
אלה כוללים הדגשת חשיבותם של חקלאים, בעלי אדמות וקהילות חוף בקיבוע פחמן, הנחיית מחלקת האוצר לקדם שימור של מרבצי פחמן באמצעות מנגנונים מבוססי שוק, והנחיית מחלקת הפנים לשתף פעולה עם סוכנויות אחרות ליצירת "חיל אקלים אזרחי" כדי להגביר בין היתר את קיבוע הפחמן בחקלאות.
הנשיא דונלד טראמפ עם השבעתו השנייה לנשיאות ארצות הברית ב-20 בינואר 2025, חתם על שורה של הוראות נשיאותיות חדשות, אשר כ-50 מהן עסקו בביטול ההוראות הנישיאותיות והתקציבים שהקצה קודמו בתפקיד להתמודדות עם משבר האקלים.
מספר סעיפי חקיקה שהוצגו בקונגרסים ה-116 וה-117, כולל "חוק ניהול האקלים" של 2019, "חוק פתרונות האקלים מבוססי האוקיינוס" משנת 2020, "חוק הקרקע הבריאה והחקלאים העמידים" של 2020, וחוק "אדמות בריאות, אקלים בריא" (Healthy Soils Healthy Climate Act) משנת 2020, ביקשו להגביר את קיבוע הפחמן באדמות פרטיות וציבוריות באמצעות תמריצים כספיים.
כמה ממשלות בארצות הברית, כולל קליפורניה, הוואי, מרילנד וניו יורק, העבירו גרסאות של זיכויי מס חקלאות פחמן, המבקשים לשפר את בריאות הקרקע ולהגביר את קיבוע הפחמן על ידי מתן סיוע כספי ותמריצים לחקלאים העוסקים בחקלאות מתחדשת, חקלאות פחמן ושיטות אחרות להפחתת השפעתם של שינויי האקלים.
על פי ההערכות, תוכנית הקרקעות הבריאות של קליפורניה הביאה לקיבוע כ-110,000 טון מעוקב של פחמן דו-חמצני מדי שנה בממוצע.
על פי הדיווחים, הזרוע המבצעת (משרד נשיא ארצות הברית) ומחלקת החקלאות (ה-USDA) מפתחים תוכניות להשתמש ב-30 מיליארד דולר מ-Commodity Credit Corporation (CCC) ליצירת תוכנית בנק פחמן, שתכלול מתן אשראי פחמן לחקלאים ובעלי קרקעות בתמורה לאימוץ נוהלי קיבוע של פחמן, אשראי שאותו הם יכלו למכור בשוק של קיזוז פליטות פחמן.
פעילי סביבה ופוליטיקאים מתחו ביקורת על לכידת פחמן ואחסון או קיבוע (CCS) כפתרון שווא למשבר האקלים.
הם מציינים את תפקידה של תעשיית הדלקים המאובנים במקורות הטכנולוגיה ובלובינג לחקיקה הממוקדת במטרותיה ובאינטרסיה וטוענים שהיא תאפשר לתעשייה הליך של ניקוי מצפון, של "גרינווש" לעצמה, על ידי מימון ופרסום קמפיינים לנטיעת עצים מבלי לצמצם משמעותית את פליטות הפחמן שלהם.
קיבוע זכויות הוא תהליך שבו פורשים לגמלאות בישראל קובעים את אופן ניצול הפטור ממס הכנסה על כספי הפנסיה שלהם.
תהליך זה מאפשר לפורשים לבחור כיצד לממש את הפטור: כפטור חודשי על הפנסיה, כמשיכה חד-פעמית של סכום מהחיסכון הפנסיוני (היוון קצבה), או שילוב בין השניים.
ביצוע קיבוע זכויות הוא קריטי למיצוי ההטבות המגיעות לפורשים.
ללא הגשת הבקשה, הפורש עלול לשלם מס גבוה יותר על הפנסיה, ובכך להקטין את ההכנסה הפנויה שלו בתקופת הגמלאות.
בנוסף, הבחירות שנעשות במסגרת התהליך הן לרוב בלתי הפיכות, ולכן חשוב לקבל ייעוץ מקצועי לפני קבלת ההחלטות.
בישראל, עם ההגעה לגיל הפרישה (67 לגברים ו-62 וארבעה חודשים לנשים, נכון לשנת 2025), זכאים הפורשים לפטור ממס על חלק מהפנסיה המשולמת להם.
הפטור נועד להקל על הפורשים ולהבטיח להם הכנסה נטו גבוהה יותר בתקופת הגמלאות.
כדי לממש את הפטור, על הפורש להגיש בקשה לפקיד השומה באמצעות טופס 161ד - "בקשה לקיבוע זכויות".
לטופס יש לצרף מסמכים רלוונטיים, כגון אישורי יתרות מקופות הגמל ואישורים על גובה הקצבה הצפויה.
מומלץ לבצע את התהליך בסמוך למועד הפרישה או עם התחלת קבלת הקצבה, כדי למנוע תשלום מס מיותר.
בעת הגשת הבקשה לקיבוע זכויות, הפורש יכול לבחור בין מספר אפשרויות לניצול הפטור:
פטור על קצבה חודשית (קצבה מזכה): קבלת פטור ממס על חלק מהקצבה החודשית המשולמת מהחיסכון הפנסיוני.
נכון לשנת 2025, תקרת הפטור עומדת על 5,183 ש"ח לחודש, והיא צפויה לעלות בשנים הבאות.
היוון קצבה בפטור ממס: משיכת סכום חד-פעמי מהחיסכון הפנסיוני בפטור ממס, במקום או בנוסף לקבלת קצבה חודשית.
אפשרות זו מתאימה למי שזקוק לסכום כסף מיידי למטרות שונות.
שילוב בין פטור על קצבה להיוון קצבה: חלוקת הפטור בין קבלת פטור חלקי על הקצבה החודשית לבין משיכת סכום חד-פעמי בפטור ממס.
הבחירה בשילוב זה מאפשרת גמישות בהתאם לצרכים הפיננסיים של הפורש.
קיבוץ עירוני הוא סוג של קיבוץ שאינו יישוב יחיד אלא מאוגד כהתארגנות שיתופית שממוקמת בתוך עיר.
הנחת היסוד של הקיבוץ העירוני היא שאת הרעיון הקיבוצי ניתן, וחלק מהקיבוצים מאמינים שאף ראוי, ליישם בכל סביבה חברתית, בכפר או בעיר.
העובדה ההיסטורית שמאות קיבוצים הוקמו בישראל במרחב הכפרי, אינה משנה קביעה זו.
ואמנם, קיימים כמה קיבוצים עירוניים, אחד מהם מעל ל-30 שנה ועוד שלושה מעל ל-20 שנה.
הרעיון לפיו ניתן ליישם חיי שיתוף קיבוציים בסביבה עירונית מקורו כבר בתקופת היישוב: קיבוץ למטרה שהוקם ב-1933 בפולין, היה קיבוץ תופרות לנשים יהודיות דתיות ועלה לארץ לתל אביב ב-1934, הקיבוץ העירוני אפעל ("אגודת פועלים עבריים לאומיים") הוקם כבר ב-1946. כשהתפרק הוקם על מקומו סמינר "אפעל", הסמינר הרעיוני של הקיבוץ המאוחד.
מאוחר יותר הוקם על אדמותיו היישוב רמת אפעל שסופח לרמת גן.
הקיבוץ העירוני פועל בשלושה נתיבים שונים למימוש הצרכים הכלכליים של חבריו: פרטני, קולקטיבי ומעורב.
על פי הפורמט הפרטני, כל חבר בקיבוץ העירוני מוצא עבודה על פי יכולותיו ונטייתו, למשל במערכת החינוך או בתעשיית ההיי-טק, ואת משכורתו הוא מכניס לאותה 'קופה משותפת', המהווה ביטוי מעשי לעקרון 'הניתוק בין התמורה לתרומה' או את עקרון 'שוויון ערך העבודה'.
במילים אחרות, במודל כלכלי-חברתי זה, חבר אחד עשוי לחולל הכנסה של 20 אלף ש"ח בעוד עמיתו יחולל הכנסה של 5000 ש"ח בלבד.
שניהם יתחלקו בהכנסה המשותפת על פי גודל משפחתם.
הפורמט הקולקטיבי הוא באמצעות הפעלת יוזמה כלכלית או כמה יוזמות כלכליות משותפות על ידי כל חברי הקבוץ העירוני.
במקרה כזה הפעילות הכלכלית המשותפת מחוללת הכנסות באופן משותף.
הפורמט המעורב שהוא גם הנפוץ והסביר ביותר, משלב את שני הפורמטים הקודמים, הפרטני והקולקטיבי.
כך או אחרת, עקרון 'שוויון ערך העבודה' נשמר, וחברי הקיבוץ העירוני הם הבעלים המשותפים של כל ההכנסות ועל פי החלטותיהם הדמוקרטיות המשותפות הם לוקחים אחריות על כל ההוצאות שמוסכם כי הן שיתופיות.
עודף ההכנסות שנותר לאחר ההוצאות המוגדרות כמשותפות (בדרך כלל מדובר בתחומים כמו חינוך, בריאות, שיכון וביטוח פנסיוני) מחולק לכל חבר בנפרד, לשימושו האישי.
לצד המימד הכלכלי-חברתי הפועל באופן המתואר לעיל תוך שימוש בכל הכלים העומדים לרשות האזרח המודרני (חשבונות בנק פרטיים, כרטיסי אשראי ותקשורת לסוגיה), מקיימים חברי הקיבוצים העירוניים שיתוף חברתי-תרבותי.
בדרך כלל מדובר בביטויים שונים ומגוונים של תפיסת העולם היהודית-ציונית, בין אם במתכונת 'תורנית' ובין אם במתכונת חילונית.
טקסי המעבר – לידה, התבגרות, חתונה ומוות – ולוח השנה העברי מקבלים פרשנות יוצרת הנשענת על לימוד מתמשך של תוכני התרבות היהודית על כל רבדיה.
הלימוד המשותף עצמו הוא ביטוי משמעותי נוסף לקשרים החברתיים ולשיתוף הרעיוני בין חברי הקיבוצים העירוניים.
שיתוף רעיוני זה מוביל לא פעם למעורבות ציבורית ופוליטית בחברה הישראלית הרחבה.
בדו"ח הוועדה הציבורית לעניין הקיבוצים (ועדת פרידה - אוגוסט 2003) הוצעה ההגדרה הבאה לקיבוץ העירוני: "קיבוץ עירוני" - אגודה שיתופית הפועלת לתרומה ומעורבות חברתית בחברה הישראלית, המאורגנת על עקרונות של עבודה עצמית ושל שוויון ושיתוף בייצור, בצריכה ובחינוך ומקיימת ערבות הדדית בעבור חבריה.
האידאולוגיה המנחה את הקיבוצים העירוניים היא פעילות לצמצום פערים בחברה הישראלית העירונית והכללית.
כלפי פנים מקיימים חברי הקיבוץ העירוני שותפות מלאה בתחומי הכלכלה, החינוך והתרבות.
כלפי חוץ מתקיימת שאיפה לחילוף חומרים חברתי והשפעה הדדית בין הקיבוץ לסביבתו.
מיקום הקיבוץ בתוך עיר מאפשר לחבריו מגוון רחב של תחומי תעסוקה וקבלת שירותי חינוך ושירותים מוניציפליים אחרים מהיישוב.
חלק מהקיבוצים העירוניים מגדירים את עצמם גם כ"קיבוצי מחנכים" - קהילות ייעוד, שמרבית חבריהם עוסקים בחינוך.
עם הקמת מדינת ישראל הוקמו כמה קיבוצים עירוניים בארץ שהמפורסם שבהם, אפע"ל (איגוד פועלים עירוני להתיישבות) שהוקם ליד תל אביב, מנה 200 חברים ופעל בשנים 1947-1951. קיבוץ עירוני נוסף פעל מספר שנים בעיר כרמיאל.
קיבוצים אלה לא החזיקו מעמד והתפרקו.
באוגוסט 1948 הוקמה יחידת הנח"ל - נוער חלוצי לוחם - יחידה שנועדה לשלב שירות צבאי והתיישבות חקלאית.
עד 1980 הקימה היחידה למעלה מתשעים היאחזויות נח"ל שחלק גדול מהן הפכו במרוצת השנים ליישובים אזרחיים.
במשך הזמן, עם ההתקדמות הרבה בהתיישבות החקלאית בישראל, החלו לעלות רעיונות שיש לשנות את אופי פעילותו של הנח"ל.
בנובמבר 1977, בוועידה ה-13 של ההסתדרות הכללית, נאם נציג ד"ש (התנועה הדמוקרטית לשינוי) יגאל בן-נון (לשעבר חבר "הפנתרים השחורים") וקרא להפנות את גרעיני הנח"ל להתיישבות קבע בערי פיתוח: "גרעינים אלה יהוו תשתית חברתית בריאה צעירה ודינמית שתקלוט מתיישבים מבחוץ ותהווה עתודה למנהיגות מקומית בעתיד".
מנהיג תנועת ד"ש, סגן ראש הממשלה יגאל ידין (שהיה אחראי לתחום שיקום השכונות), תמך בגישה שיש להפנות חלק מגרעיני הנח"ל לעיירות הפיתוח ושלח מכתב בעניין זה לשר הביטחון עזר ויצמן אליו צירף את נאומו של בן-נון.
החל משנת 1979 הוקמו מספר קיבוצים עירוניים על ידי קבוצות קטנות (עד 20 חברים) של יוצאי קיבוצים שהחליטו לפעול בחברה הישראלית העירונית כשותפים שווים ולא כמשפיעים מבחוץ.
הקיבוץ הראשון שהוקם היה קיבוץ ראשית בירושלים בשנת 1979 ואחריו הוקמו תמוז בבית שמש ומגוון בשדרות.
באמצע שנות ה-90 התפצל 'קיבוץ ראשית' וקבוצה מתוכו הקימה את בית ישראל (משותף לדתיים וחילונים) גם כן בירושלים.
קיבוצים אלה לא הוקמו על ידי תנועה קיבוצית אך הצטרפו אל התנועות כקיבוצים חברים או נלווים.
נכון ל-2020 פועלים בישראל כמה קיבוצים עירוניים: ראשית ובית ישראל בירושלים, מגוון בשדרות, קבוצת מפרש בחיפה, תמוז בבית שמש, והקיבוץ העירוני של קבוצות הבחירה-המחנות העולים משעול בנוף הגליל שהוא למעשה קיבוץ המאגד בתוכו מספר קבוצות שיתופיות בעלות "משק חינוכי" משותף, ומהווה את הקיבוץ העירוני הגדול ביותר.
כמו כן ישנן קבוצות נוספות של תנועות בוגרים (של תנועות הנוער) תנועות שחיות בצורה שיתופית בערים שונות ומתכוונות להקים קיבוצים עירוניים נוספים.
בסוף שנת 2005, הוקם בעכו קיבוץ עירוני על ידי גרעינים של בוגרי הנוער העובד והלומד (חברי דרור ישראל).
הקיבוץ הוא "קיבוץ מחנכים" וחבריו פעילים בקהילה בתחום החינוך באזור הגליל המערבי.
בשנת 2012, צמחה מתוך שותפות בין תנועות, ארגונים ורשתות של קהילות וקבוצות משימתיות בכל רחבי הארץ מועצת הקבוצות והקהילות המשימתיות בישראל.
קבוצות הקיבוצים העירוניים החברות במועצה הן מזרמים שונים בחברה הישראלית (גרעיני בני מקום דרוזים, יוצאי אתיופיה וקווקז, תנועות מחנכים שיתופיות, גרעינים תורניים וקהילות חילוניות).
מטרת המועצה היא לחזק את המרקם החברתי במדינת ישראל על ידי חיזוקם ופיתוחם של קיבוצים עירוניים אלה.
קיבוץ המחנכים גבעת חביבה הוא התיישבות שיתופית-חלוצית חדשה של תנועת הבוגרים של השומר הצעיר.
הקיבוץ עלה לקרקע ביולי 2012, וחיים בו נכון לשנת 2013 כ-30 איש.
חברי הקיבוץ הם חברי תנועת הבוגרים של השומר הצעיר.
קיבוץ מחנכים הוא מודל חדש להגשמה אישית וקבוצתית במערך תנועות הנוער החלוציות, המאפשר אורח חיים שיתופי ומשימתי גם יחד.
במערך זה, בכל קיבוץ חיים בין 30-100 מחנכים, בהתאם לצורכי המקום ולהחלטת הקבוצות.
כל קיבוץ מחנכים אחראי על פעילות של בין 500-2000 ילדים ובני נוער.
כל קיבוץ כזה קם ברוח השילוב היהודי הקדום הכולל "תיקון אדם – תיקון עולם": יצירת קהילה משימתית-חלוצית, השואפת להוביל בתחום החינוך באזור, ולהיות מוקד תרבותי ורעיוני לצעירים רבים, לצד פיתוח אורח חיים שיתופי ושוויוני.
לצד קיבוצי המחנכים של תנועת הבוגרים של השומר הצעיר, קיימים ברחבי הארץ קיבוצי מחנכים של תנועות אחרות (למשל: הקיבוצים נערן, רביד ואשבל, או קיבוצי מחנכים עירוניים בנצרת-עילית, בעכו, בראשון לציון, בחיפה ועוד).
רעיון הקמת קיבוץ המחנכים בגבעת חביבה היה קיים מספר שנים עד שהחלו הפעולות הממשיות להקמתו.
בשנת 2009 החלו הדיונים משותפים של תנועת הבוגרים עם הגורמים המרכזיים הקשורים בהקמת הקיבוץ – תנועת הנוער, קרן חבצלת, המועצה האזורית מנשה ומנהלי גבעת חביבה.
לאחר הסכמות בנושא בין כל הצדדים ובשיתוף עוד גורמים כמו קרן קיימת לישראל וגורמים נוספים החלו המהלכים להקמת הקיבוץ.
לאחר מספר חודשים נרכשו ממשרד האוצר שישה מבנים יבילים והתחילו עבודות תשתית ופיתוח להכשרתם למגורי הקבוצות.
חברי תנועת הבוגרים היו שותפים מלאים בעבודות התשתית, ההכנה והכשרת המקום למגורים.
ביולי 2012 לאחר שהסתיימו עבודות הכשרת הבתים התיישבו חברי תנועת הבוגרים במקום.
הפעילויות המרכזיות של חברי הקיבוץ הן במגוון תחומי החינוך - בבתי הספר גוונים ומבואות עירון במועצה אזורית מנשה, במכינה הקדם צבאית ע"ש חביבה רייק, בבית "מורשת – בית עדות ע"ש מרדכי אנילביץ'" שפועל בגבעת חביבה, במשימות במסגרת תנועת הנוער של השומר הצעיר, בהדרכה בעמותת בתי נוער הנחשונים ועוד.