רחלי ווקס

אדום מבפנים, דלק מבחוץ

31/07/2020

האבטיח המלל"י מתוצרת ישראל מספק לנו שפע של גרעינים לפיצוח, אבל 97 אחוז ממנו מושלכים לפח ללא כל שימוש. מחקר ישראלי חדש מראה שאפשר לנצל אותו גם לייצור דלק (או אלכוג'ל)


ימים חמים כמו אלה הם הזמן המושלם להתרענן עם פרוסת אבטיח מתוק וצונן, וכל המוסיף משולש של גבינה בולגרית בצד הרי זה משובח. במקביל לאבטיחי המאכל, בקיץ מבשיל גם האבטיח המל”לי, שגרעיניו הם הפיצוחים המוכרים שאף משחק כדורגל לא יהיה שלם בלעדיהם. עם זאת, הגרעינים הם החלק היחיד של האבטיח המל”לי שבו נעשה שימוש – ושאר הפרי מושלך בשדה ומתבזבז. במחקר ישראלי חדש נמצא שניתן להשתמש בשאריות הפרי לייצור אתנול, דלק חלופי ביולוגי לרכבים (שהוא גם המרכיב העיקרי באלכוג’ל).

האבטיח המל”לי נקרא כך על שם כפר מל”ל, שבו טופח הזן שהוא ככל הנראה הכלאה בין אבטיח אמריקאי לאבטיח ערבי-בלאדי, והוא גדל בישראל על פני שטח כולל של 40 אלף דונם. בניגוד לזנים הפופולריים בישראל, שבהם אין גרעינים, האבטיח המל”לי עשיר בהם, ומקשות האבטיחים הישראליות מספקות לתעשיית הפיצוחים 2,800 טון של גרעינים בשנה.

בשלב מסוים בגדילתם של האבטיחים המל”לים, החקלאים מפסיקים להשקות אותם למשך כשבועיים, ותנאי העקה (סטרס) הללו מעודדים את האבטיחים לדאוג בהקדם ל”דור הבא” – ולהאיץ את הבשלתם של הגרעינים. כשהגרעינים בשלים מתבצע תהליך הדיש: קומביין מוסע בשדות, מפריד את הגרעינים מהפרי ואוסף אותם.

רוב רובו של האבטיח מושלך כפסולת בשדה. תצלום: juja han – unsplash

עם זאת, רוב רובו של האבטיח, כלומר הציפה (ה”אדום” של האבטיח) והקליפה (ה”ירוק”), שמהווים יחד 97 אחוז ממשקלו, לא נאסף אלא פשוט מושלך בשדה כפסולת. “הבזבוז כאן ברור וצועק”, אומר פרופ’ יורם גרשמן מהחוג לביולוגיה וסביבה באוניברסיטת חיפה-אורנים, שהמחקר החדש בוצע במעבדתו.

8,200 טון פחמן דו-חמצני

לבזבוז הזה יש גם השלכות סביבתיות. ציפת האבטיח מהווה 59 אחוז ממשקלו, אך היא לא משווקת למאכל מכיוון שהזן המל”לי לא מצטיין בטעמו, כך שמדי שנה נזרקת במקשות האבטיחים ברחבי הארץ כמות של כ-56 אלף טון ציפה, 5,600 טון מתוכה סוכרים. כשהחיידקים והפטריות השונים שבקרקע ניזונים מן הסוכרים הם משחררים גזי חממה (בעיקר פחמן דו-חמצני), שפליטתם מחריפה את נזקיו של משבר האקלים. על פי חישובי החוקרים, מדי שנה נפלטת בצורה זו כמות כוללת של 8,200 טון פחמן דו-חמצני אל האטמוספירה.

בנוסף לפליטות אלה, פחמן דו-חמצני משתחרר גם בתהליך ייצורו של האבטיח, שבו מושקעים גם משאבים רבים נוספים, כמו דלק להפעלת כלי העבודה החקלאיים, דשן ומים, כל זאת עבור תוצרת שכאמור 97 אחוז ממנה מתבזבז.

נזק אפשרי נוסף של השלכת האבטיחים לשדה עלול להיות עלייה במחלות צמחים בהמשך. הסוכרים הפשוטים שבאבטיח חביבים מאוד על מחוללי מחלות שנמצאים בקרקע (כמו פטריות), מה שעלול לפגוע בגידול הבא שיצמח בשדה. עם זאת, יש לציין שטרם נבדק האם עלייה כזאת אכן מתרחשת בפועל במקשות האבטיחים.

להפוך את הסוכר לדלק

במחקר החדש, שהתבצע במעבדתו של גרשמן במסגרת פרויקט תואר ראשון בביולוגיה של הסטודנטית מאיה מליניאק, בדקו החוקרים את האפשרות לייצר מהציפה אתנול: האלכוהול שמוכר לנו ממשקאות חריפים, שבו ניתן להשתמש גם כדלק טבעי. קיימים כיום מנועים שמתודלקים באתנול, אבל גם מנוע בנזין רגיל יכול לפעול כרגיל כשהוא מתודלק בבנזין המכיל עד 10 אחוז אתנול. אחד מיתרונות השימוש בביו-אתנול, ובדלקים ביולוגיים באופן כללי, הוא הפחתת התלות בדלקי מאובנים: פחם, נפט וגז טבעי, שמאגריהם הולכים ומידלדלים ללא יכולת התחדשות ושהשימוש בהם יוצר פליטות נרחבות של גזי חממה.

מעבר לכך, אתנול הוא גם המרכיב העיקרי בחומרי חיטוי רפואיים, כמו אלכוג’ל. כידוע, בימים אלה יש ביקוש רב לחומרים אלה, ולאחרונה אף דווח שקיים עקב כך מחסור זמני באתנול.

החוקרת מאיה מליניאק והכלבה הרה אוספות אבטיחים מל”לים. תצלום: ליחי קליין

לשימוש באתנול יש גם מספר חסרונות, שהבולט שבהם הוא העובדה שלצורך ייצורו נעשה שימוש באדמות חקלאיות למטרה שהיא לא גידול למאכל: במדינות שונות מגדלים דגנים וצמחי מאכל נוספים (בעיקר תירס וקנה סוכר) במיוחד עבור הפקת אתנול, תופעה שמחריפה את המחסור העולמי במזון ושמעלה את מחירו. בישראל הקטנה, שבה גם ככה יש צורך לייבא את רוב גרעיני הדגנים שנצרכים, לא קיימת כיום תעשיית אתנול. שימוש בפסולת אבטיחים, לעומת זאת, יאפשר ייצור אתנול ללא בזבוז שטחים חקלאיים.

אתנול נוצר כשסוכר מותסס על ידי שמרים, ולכן האבטיח המל”לי מהווה חומר גלם מבטיח עבורו. בתקופה שבה האבטיח לא מושקה הוא מאבד מנוזליו, אך כמות הסוכרים שבו לא נפגעת. לכן, אחוז הסוכר בפרי הבשל גבוה: עד 18 אחוז, זאת בהשוואה לעד 10 אחוזים בזני המאכל.

ניסוי ההתססה: בקבוק אטום ובו מיץ אבטיח ושמרים מהזן ethanol red. תצלום: ליחי קליין

בנוסף לאתנול, החוקרים בדקו גם את האפשרות להשתמש בפסולת האבטיחים לייצור ליקופן: תוסף תזונה שנמכר בחנויות טבע כנוגד חמצון. הליקופן, שקיים בכמויות גדולות באבטיח והוא שנותן לו את צבעו האדום, מיוצר בדרך כלל מעגבניות שמגודלות במיוחד לשם כך. “יש באבטיחים כמות גדולה של ליקופן שפשוט נזרקת לשדה”, אומר גרשמן. לדבריו, הרווח מניצול הליקופן שבאבטיחים יכול לסייע לחקלאים. “החקלאים לא מרוויחים הרבה מגרעיני האבטיח, וחקלאות היא באופן כללי תחום לא רווחי מאוד. כל סכום נוסף יתקבל על ידי החקלאים בברכה”.

“הפסולת הכי קלה שעבדתי איתה”

במסגרת המחקר החדש אספו החוקרים בתקופת הדיש כמה עשרות אבטיחים מל”לים ממקשות באזור עמק יזרעאל, והתסיסו את מיץ האבטיחים לאתנול. “מסתבר שהאבטיחים תוססים מצוין”, מספר גרשמן, שחקר לאורך השנים ייצור אתנול מחומרים שונים, כמו פסולת גיזום צמחית, פסולת זיתים ופסולת נייר. “זו הפסולת הכי קלה שעבדתי איתה אי פעם”.

בנוסף מצאו החוקרים שניתן להפיק מכל אבטיח 8 קפסולות של ליקופן. אומנם מדובר בפוטנציאל ייצור ליקופן מעט נמוך יותר מזה של עגבניות, אך העגבניות, כאמור, מגודלות במיוחד עבור ייצור הליקופן – בעוד שאריות האבטיחים הן פסולת, שכיום מתבזבזת.

כיום עמלים גרשמן וצוותו על גיוס מימון שיאפשר להם להתקדם לשלב הבא של המחקר, שיכלול כמות גדולה יותר בהרבה של אבטיחים, ושיתבצע מחוץ לתנאי המעבדה – בשדה החקלאי, תוך שימוש בכלים שבהם נעזרים החקלאים בפועל בדיש האבטיחים.

גרשמן מקווה שבעתיד ייצור האתנול מפסולת האבטיחים יהפוך למציאות שתיושם בשטח. “לא מסובך לפתח קומביין שיעביר את מיץ האבטיח למכלית בזמן הדיש במקום להשליך אותו בשדה”, הוא אומר. “המכלית תסיע את המיץ למכל שימוקם ליד הישוב ושבו הוא יותסס לאתנול, ובסוף מכלית תיקח את האתנול לתחנות דלק או לחברות כימיה. הפנטזיה שלי היא שזה יקרה בכל יישוב שיש לו שדות אבטיחים”, הוא אומר.

מצע אבטיח עליו גידלו החוקרים זני שמרים שונים. תצלום: ליחי קליין

צעד ראשון לקראת אתנול בישראל

יש לציין שבגלל ממדיה המוגבלים של תעשיית האבטיחים המל”לים בישראל, כמות האתנול הכוללת שניתן להפיק בשיטה זו עומדת על פי החוקרים על 2,900 טון בלבד בשנה (לשם השוואה, כמות הבנזין שבה נעשה שימוש בישראל מדי שנה עומדת על 3.2 מיליון טון). מעבר לכך, הגידול הוא עונתי, ולכן הפסולת זמינה רק בזמנים מסוימים של השנה. עם זאת, לדברי גרשמן, הפקת האתנול מהאבטיחים כדאית בכל זאת. “כשבאים להקים מפעל אתנול במקום כמו ישראל, שאין בו שום היסטוריה של הפקת אתנול, צריך להתחיל איפשהו”, הוא אומר. לדבריו, ההצעות לייצור אתנול בישראל מתמקדות בחומרי גלם כמו פסולת גזם, שאמנם זמינים בכמויות גדולות ולאורך כל השנה – אך בניגוד לאבטיחים, הפקת אתנול מהם מחייבת טיפול מוקדם מורכב. “באבטיחים אין בכך צורך, והתסיסה והזיקוק שמתבצעים בתהליך ייצור האתנול מהם יכולים להתאים גם לפסולות אחרות, כך שהדבר יאפשר לנו להתנסות בישראל בתהליך ייצור האתנול – ובזול”.

החוקרים אומנם לא ביצעו ניתוח כלכלי מקיף על מנת לבדוק את הרווחיות של ייצור האתנול מהאבטיחים, אך לדעת גרשמן הדבר יהיה משתלם כלכלית: “בתעשיות האתנול בעולם, רוב העלות של התהליך נעוצה בחומר הגלם – שבמקרה הזה הוא חינמי”.


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-ynet
שתפו‬        

רוצים גישה חופשית למערכי שיעור ופעילויות נלוות הקשורות לסיפור זה?

הרשמה בחינם
הוסיפו סיפור למועדפים

מערכים קשורים

thumbnail

בית מלון לחרקים מחקר אמריקאי חדש מצא שגם אם תנקו את הבית היטב יהיו בו מאות מינים של חרקים. מה המצב אצלכם בבית?

thumbnail

רובוצמח ד"ר יסמין מרוז מפתחת רובוט מסוג חדש, שיודע לצמוח ולטפס כמו צמח ושיוכל בעתיד למלא מגוון תפקידים בתחום ההצלה, הבנייה וחקר החלל

thumbnail

לכתוב על אבן  חברה אוסטרלית מציעה למכירה מוצרי נייר שעשויים מפסולת אבן גיר. היוזמה הזאת חוסכת מים, פליטות פחמן ובעיקר עצים