פחם הארץ- ביופחם כחול לבן, בצבע שחור…

לפני שנתיים וחצי כשעברתי להתגורר בקיבוץ אלמוג שבצפון ים המלח התחלתי את מיזם פחם הארץ. הרעיון למיזם הגיע מתוך ניסיון לפתור את בעיית גזם כפות הדקלים ממטעי התמרים שבאזור. אחד הפתרונות שעלו היה ייצור ביופחם לצורך טיוב קרקע.

מה הבעיה עם גזם התמרים?

בישראל נטועים כ 066 אלף דקלים. רוב מטעי התמרים שתולים על ציר הכינרת-בקעת הירדן-ים המלח והערבה. בכל שנה גוזמים החקלאים כ 53-06 כפות מכל דקל. מדובר באלפי טונות של גזם )הרבה מעבר למה שצריך לכול הסככים של כל הסוכות בארץ…(. לגזם זה אין שימוש ולכן ליד רוב המטעים מצטברות ערימות ענק. בעבר היה מקובל לשרוף ערימות אלו, אולם פתרון זה מזהם ואינו חוקי כיום והאפשרויות הנותרות הן פינוי לאתר הטמנה )יקר ובסופו של דבר גם מזהם(, פינוי הענפים לערימות מחוץ למטע או ריסוק ופיזור במטע. באזורי הגידול המאופיינים במיעוט גשמים, הצנעת הגזם בקרקע לא מובילה לפירוקו. אי לכך, הגזם נשאר יציב כחלקי ענפים המפריעים לעבודה במטע. נוסף על כך, גזם יבש מהווה סכנה להתלקחות שריפות בהיותו חומר בעירה דליק במיוחד. באזורים אלה יש צורך לאסוף את הגזם ולפנותו מהמטע בכל שנה. המטרה הראשונה של המיזם היא לסייע לחקלאים “להפטר” מהגזם. כל חקלאי מטפל בגזם בשיטה שלו ולכן היה צורך לראיין ולמפות את השיטות השונות המקובלות אצל החקלאים, דבר שדחף אותי ללמוד את הנושא לעומק.

כמו כל מחקר, גם הנוכחי התחיל באיסוף מידע ממקורות שונים )ספרות מקצועית ומדעית, רשתות חברתיות וקשרי LinkedIn, המיזם הבינלאומי לביופחם IBI, ועוד(. הופתעתי לגלות את רוח השיתוף בידע מקצועי בקבוצות הדיון הללו וקיבלתי לא פעם תשובות מועילות בדיונים שהעליתי.

הניסיון הראשון לייצר ביופחם נעשה במתקן מחבית ודוד שמש ישן שנבנה על פי תכניות שנכתבו ע”י יצרן ביופחם אוסטרלי. דגם ה- open source שהוא בנה מכונה “Fatboy” ולכן הדגם המקביל הישראלי קיבל את השם: “השמנדריק”. מאז בניתי דגמים נוספים, בשיטה שונה אמנם, אך גם הם מכונים שמנדריק 2, שמנדריק 5…

5

 

את ניסוי הביופחם הראשון שלי בצעתי בחלקת אבטיח של גד”ש אלמוג. ניסוי זה כלל שלוש קבוצות ניסוי והמון בעיות מתודולוגיות. מניסוי זה למדתי שדוקטורט בנוירוביולוגיה לא מועיל בביצוע ניסויים חקלאיים…

4

אי לכך, הניסויים הבאים נעשו ונעשים כיום בשיתופי פעולה פוריים עם חוקרים מומחים ממרכזי מחקר חקלאי (מכון וולקני, מו”פ בקעת הירדן, מו”פ צפון ומרכז מדע ים-המלח ערבה). ידוע לנו כי בתהליך ייצור הביופחם (המכונה פירוליזה: חימום ללא חמצן), החומר האורגני עובר שינויים כימיים ופיסיקאליים משמעותיים. הפחם המתקבל הוא חומר נקבובי, בעל שטח פנים גדול והוא מרופד במטענים חשמליים. תכונות אלו מקנות לו יכולת ספיחה למולקולות בעלות מטען חשמלי (יונים) כמו הדשן של הצמחים. יכולת זו מכונה קיבול חילוף קטיונים ובזכותה ביופחם  (פחם טעון בדשן) משאיר את הדשן קרוב לשורש ומפחית את שטיפת הדשן למעמקי האדמה ולמי תהום. לפחם יש גם תאחיזת מים גבוהה המסייעת לתמיסת הקרקע להישאר זמינה לשורשי הצמח. המבנה הנקבובי (כמו ספוג) של הפחם מהווה מצע גידול מצוין עבור מגוון מיקרואורגניזמים בקרקע. החיידקים נספחים אל נקבוביות הביופחם ומוגנים מפני יובש, ומחלחול לעומק בתמיסת הקרקע. הגדלת המסה המיקרוביאלית משפרת את פעילות המערכת האקולוגית ומשפיעה על מבנה הקרקע, זמינות יסודות הזנה, אוורור, קליטת מים ועמידות בפני מחלות. בנוסף, השילוב בין ביופחם וקומפוסט הינו סינרגטי והוא משפר כל אחד מהם. התכונות הנ”ל הופכות את הביופחם לתוסף קרקע שמשפר את פוריותה, מגביר צמיחה ויבול, מפחית מחלות צמחים, מפחית דישון והשקיה ועוד. השפעות אלו נמצאו במאות מחקרים במודל חקלאות אינטנסיבית וחקלאות אורגנית. המידע המחקרי המדעי בתחום שימוש הביופחם בחקלאות גדל באופן אקספוננציאלי משנת 2666 ועד היום.

3

יחד עם זאת, הבנתינו במנגנון הפעולה ויחסי הגומלין שבין הביופחם- קרקע-מים-מיקרואורגניזמים עדיין מועטה. ישנן עדיין המון שאלות לא פתורות לגבי פרוטוקול העבודה ובכלל זה המינונים הנכונים לשימוש בביופחם בטיוב קרקע ולא פחות חשוב מניעת נזקים לאדמה החשובה שלנו. פיתוח המיזם דורש למידה מתמידה, חילוף ושיתוף ידע עם עמיתים מרחבי העולם. כל ניסוי חדש מלווה בהתרגשות ועבודה פיסית רבה, לרוב בטווח הטמפרטורות של אקלים ים-המלח (43°c) וזו של התנור (500°c). ההתמודדות עם אתגרים חדשים מחייב יצירתיות ויצירה ומביא אותנו לפיתוח ציוד ייעודי כמו מכונת ריסוק וניפוי הפחם, שיפור המנגנון להפחתת פליטות ופיתוח מכלי ייצור קומפוסט תה גדולים להטענת הפחם בסוף התהליך. הצלע השלישית החשובה של מיזם פחם הארץ היא תרומתו האקולוגית בזכות ניקוז גזי חממה מהאטמוספירה. הדקלים בגדילתם מבצעים פוטוסינתזה ולוקחים פחמן דו חמצני מהאטמוספירה ומקבעים אותו בבניית רקמת העץ. שריפת העץ )כמו במדורה( תשחרר את כל הפחמן המקובע חזרה לאטמוספירה. תהליך זה של קיבוע ושחרור הפחמן הינו מעגל פחמן ניטרלי. בתהליך הפירוליזה לעומת זאת, השרשראות הפחמימניות עוברות היתוך והפחם הנוצר הינו חומר יציב למשך מאות ואף אלפי שנים. בדרך זו גז החממה, פחמן דו חמצני, מנוקז מהאטמוספירה ומוטמן בקרקע לשנים רבות ומהווה מעגל פחמן שלילי. חומר הגלם לייצור הפחם שלנו מגיע רק מגזם חקלאי שנגזם בכל מקרה ובשום אופן לא מכריתת עצים עבור מטרה זו.

2

לסיכום, למיזם פחם הארץ שלוש מטרות עיקריות: טיפול בגזם המהווה פסולת חקלאית, ייצור ביופחם לטיוב קרקע וקיבוע פחמן אטמוספרי. כיום הביופחם שלנו מיוצר בעיקר עבור ניסויים שמטרתם פיתוח מוצר טוב ופרוטוקול עבודה מבוסס מחקרית. לאחרונה הצטרפו לפחם הארץ, דרור ועומאר ואנחנו מתקדמים כל פעם צעד בכיוון ייצור בהיקף מסחרי עבור שיווק. עבורי, הפנינג הפרמקלצ’ר השנתי הוא החשיפה הראשונה של המיזם בפני קהל לקוחות בעל ידע רב וזו הזדמנות נהדרת לקבל משוב ישיר לגבי הצרכים שלכם. אנחנו מתכוננים במרץ והתנור עובד קשה לייצר מספיק פחם, לרסק ולנפות, לטעון בקומפוסט איכותי ולמלא דליים. אני בטוח שיהיה מעניין. ובטח שיהיה הרבה ביופחם.

נתראה, נדב.

 

קצת עלי: נדב זיו, נשוי למאיה ואבא של איתמר ושני. חבר קיבוץ אלמוג, ד”ר לנוירוביולוגיה רפואית, מנהל מעבדת הוראת פיסיולוגיה בפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית. רוכב על אופניים בדרך לעבודה וממנה הביתה. אוהב, מייצר ולומד את הקומפוסט כל הזמן, מפתח את מיזם “פחם הארץ” לטיפול בגזם וייצור ביופחם.

1

 

 

4 תגובות על הפוסט “פחם הארץ- ביופחם כחול לבן, בצבע שחור…

  1. נשמע פרוייקט מעולה לפתרון בעיית גזם הדקלים לאורך השבר הסורי-אפריקאי בישראל והורדת עלויות גידול התמרים.
    לאורך מישור החוף, קיימת בעיית השתלטות עץ השיטה המכחילה (עץ פולש) על שטחים הולכים וגדלים. אולי הפרוייקט שלך יכול לתת כיוון חיובי לעודף העצים האלה?…
    אישית, מעניין אותי אם ניתן בעזרת אמצעים נגישים לאוכלוסיות חלשות, לקצר את זמני יצירת פחם טבעי במיוחד בתנאי מדבר?…

כתיבת תגובה

כתובת הדואר האלקטרוני שלך לא תופיע באתר.