כאשר הוקם בדנבר מרכז אירועים גדול ממדים, נאלצו המתכננים להתמודד עם בעיה לא אסתטית במיוחד: שני צינורות ביוב, ברוחב כ־1.8 מטרים כל אחד, שנשפכו אל הנהר. היזמים רצו לקבור אותם, אך חברת התשתיות טענה כי מי השפכים חייבים לפלוט חום לפני הזרמתם לנהר.
האנרגיה התרמית שנפלטת ממי הביוב מפעילה כיום מערכת שמחממת ומקררת כיתות לימוד, מרכז רכיבה על סוסים ובית חולים וטרינרי במתחם National Western Center.
זהו דוגמה עדכנית לאופן שבו מי שפכים, שנשטפים מדי יום אל הביוב, יכולים לשמש לחימום ולקירור מבנים בצורה בת־קיימא. מומחי אקלים אומרים כי הביוב הוא מקור אנרגיה שעדיין כמעט ואינו מנוצל, בין היתר בזכות הטמפרטורה היציבה שלו – כ־21 מעלות צלזיוס. מערכות להשבת חום ממי שפכים כבר הותקנו בקליפורניה, וושינגטון, קולורדו, ניו־יורק ובקנדה. צינורות הביוב כבר קיימים מתחת לערים, מה שהופך את המערכת למשאב זול וזמין, שמפחית את הצורך במקורות אנרגיה מזהמים.
הכי מעניין
אין גם ריח לא נעים, שכן מערכות העברת האנרגיה התרמית שומרות על הפרדה מוחלטת בין מי השפכים לשאר רכיבי המערכת.
מערכת להשבת חום ממי שפכים פועלת במרכז הלאומי המערבי בדנוור | צילום: AP/בריטני פיטרסון
״מי שפכים הם החזית האחרונה של האנרגיה המקיימת״, אמר אהרון מילר, מנהל אזורי מזרחי בחברת SHARC Energy. לדבריו, ״גם בסביבה הנוכחית, שבה נושאים סביבתיים לא תמיד ‘נמכרים’, יש כאן יתרון כלכלי שאפשר להציג לבעלי עסקים״.
הטכנולוגיה פועלת במגוון רחב של אתרים, אך המתחם בדנבר נהנה מיתרון ייחודי: הוא ממוקם סמוך לקווי ביוב מרכזיים, באזור תעשייה נמוך. רוב מוחלט של צריכת החימום והקירור במרכז מבוסס על השבת חום ממי השפכים. רק במזג אוויר קיצוני – חם או קר במיוחד – מופעלות גם מערכות משלימות, כמו מגדלי קירור ודודי חימום.
״בכל עיר בעולם יש מקום כזה בדיוק״, אמר בראד ביוקנן, מנכ״ל המתחם. ״זה למעשה ערך, יתרון שיש לאזורים הנמוכים – ושאין לשאר העיר״.
עוד כתבות בנושא
מערכת להשבת חום ממי שפכים פועלת במרכז הלאומי המערבי בדנוור | צילום: AP/בריטני פיטרסון
איך חום מהביוב מחמם בניינים
תהליך הפקת האנרגיה התרמית מתחיל כאשר מים מאסלות, מקלחות וכיורים זורמים בצינורות הביוב הרגילים אל מיכל שהוא חלק ממערכת השבת החום. מוצקים כבדים מופרדים, והנוזל שנותר זורם דרך מחליף חום – מתקן אטום הכולל שכבות של לוחות מתכת, המסוגל להעביר חום ממקור אחד לאחר.
האנרגיה התרמית ממי השפכים מועברת למעגל מים נקיים, מבלי שהנוזלים עצמם יבואו במגע זה עם זה. המים הנקיים, שנושאים את החום, מוזרמים לאחר מכן למשאבת חום, שיכולה לחמם או לקרר חללים בהתאם למזג האוויר. המערכת יכולה גם לחמם מים לשתייה. לאחר הפקת האנרגיה, מי השפכים חוזרים למערכת הביוב וממשיכים בדרכם למתקן טיהור.
החום שמופק מהביוב מחליף את הצורך באנרגיה ממקורות אחרים – כמו חשמל מהרשת – לצורך חימום וקירור מבנים. החשמל נדרש רק להפעלת מחליף החום והמשאבות, מה שהופך את המערכת ליעילה בהרבה מדודים ומקררים המשמשים במערכות מיזוג אוויר מסורתיות.
וטרינר עובד על בעל חיים בבניין המחומם ומקורר על ידי מערכת להשבת חום ממי שפכים | צילום: AP/בריטני פיטרסון
היכן כבר משתמשים בחימום ממי שפכים
לדברי מילר, המערכות יעילות במיוחד בבניינים שבהם קיימת מערכת מרכזית לייצור מים חמים – כמו בנייני מגורים, מכבסות מסחריות, שטיפות רכב ומפעלים. בסביבה מגורים, הטכנולוגיה מתאימה בעיקר לבניינים עם 50 יחידות דיור או יותר. היא פועלת היטב במגוון אזורי אקלים ברחבי ארצות הברית, אם כי חלק מהמבנים משלבים אותה עם מערכות מיזוג מסורתיות.
הטכנולוגיה עושה שימוש בצנרת עירונית קיימת, ובכך מצמצמת את הצורך בעבודות בנייה, בהשוואה לחלק ממקורות האנרגיה המתחדשת האחרים, אמרה אניה קמרגו קורטס, מומחית לרשתות אנרגיה תרמית וחברת דירקטוריון בארגון HEET (Home Energy Efficiency Team).
״אם אפשר להשתמש במי שפכים, מדובר בחיסכון עצום״, אמרה. ״יש כאן מיליארדי קילוואט־שעה זמינים לשימוש״.
לפי נתוני משרד האנרגיה האמריקני משנת 2005, מדי שנה נשטפים לביוב מים חמים בכמות המקבילה ל־350 מיליארד קילוואט־שעה.
בוונקובר, קנדה, מערכת להשבת חום ממי שפכים מספקת חימום ומים חמים ל־47 בניינים, המנוהלים על ידי תאגיד האנרגיה השכונתי של False Creek. בשנת 2025, 60% מהאנרגיה שייצר התאגיד הגיעו מהשבת חום ממי ביוב, כך לדברי מארק שוורק, מנהל תחום המים והתשתיות בעיריית ונקובר.
עוד כתבות בנושא
ייצור בירה ממי שפכים
אהרון בראון, מרצה בכיר להנדסת מערכות באוניברסיטת קולורדו סטייט, סבור כי השימוש במערכות הללו ילך ויגדל, משום שמדובר בפתרון יעיל, דל־פחמן וקל יחסית להתקנה.
בשונה מאנרגיה סולארית או רוח, שתלויות במזג האוויר או בשעות היום, האנרגיה התרמית שבביוב זמינה בכל עת, אמר בראון.
״כדי להפחית פליטות פחמן, אנחנו חייבים לחשוב על פתרונות חדשניים. וזה אחד מהם – לא מסובך במיוחד מבחינה הנדסית, אבל מאוד אפקטיבי״.
חברת Epic Cleantec, המייצרת מערכות למחזור מים בבנייני משרדים ומגורים, החלה להתרחב גם לתחום השבת החום, לאחר שהתמקדה בעבר בטיהור מים לאסלות ולהשקיה. לאחרונה התקינה החברה מערכת להשבת חום ממי שפכים בבניין רב־קומות בסן פרנסיסקו.
אהרון טרטרקובסקי, מייסד־שותף ומנכ״ל Epic Cleantec, אמר כי הציבור הורגל לחשוב שמי שפכים הם דבר מלוכלך שיש להיפטר ממנו, אך החברה שלו השיקה לאחרונה, בשיתוף מבשלה, שני סוגי בירה שיוצרו ממי מקלחות וכביסה ממוחזרים – כדי להמחיש דרכים חדשות לשימוש חוזר במים.
״אני חושב שהשבת מי שפכים היא תחום שילך ויגדל, פשוט משום שאנחנו עדיין לא מנצלים אותו כמו שצריך״, אמר טרטרקובסקי.
עוד כתבות בנושא
