החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה

זהו מושג בסיסי בכלכלה בת-קיימא

החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה (באנגלית: EROEI - Energy Returned on Energy Invested) או החזר אנרגטי או תשואה אנרגטית הוא היחס בין כמות האנרגיה המתקבלת ממשאב אנרגיה לבין כמות האנרגיה המושקעת בהשגת אותו משאב. כאשר ערך ה-EROEI של מקור אנרגיה יורד ל-1 או פחות, אותו מקור אנרגיה הופך לצרכן אנרגיה, ואינו יכול לשמש עוד בתור מקור אנרגיה ראשוני. זהו מושג חשוב בתחומים כמו בפיזיקה של מערכות אנרגיה, בכלכלת אנרגיה ובכלכלה אקולוגית.

מדדים לקיימות

חוקי דיילי לקיימות גבולות פלנטריים גבולות לצמיחה הצעד הטבעי טביעת רגל אקולוגית טביעת רגל מימית טביעת רגל פחמנית אנרגיה גלומה החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה ניתוח מחזור חיים לקיחה מהייצור ראשוני הערכת המילניום של המערכת האקולוגית שרותי המערכת האקולוגית אוכלוסיית העולם מדד הפלנטה המאושרת מד קידמה אמין

לדוגמה, כדי להפיק את האנרגיה הגלומה בחבית נפט, יש צורך גם להשקיע אנרגיה: יש צורך להשקיע אנרגיה בחיפושי נפט, בקידוח באר הנפט, בשאיבת הנפט לקרקע, בזיקוק הנפט, ובהובלה של הנפט אל הצרכנים. ההחזר האנרגטי הוא היחס בין כמות האנרגיה שמתקבלת לבין כמות האנרגיה שהושקעה בתהליך ההפקה.

עבור דלקים מחצביים כמו נפט, גז טבעי ופחם יש תהליך מתמשך של ירידה של ההחזר האנרגטי, בגלל שילוב של היבטים פיזיים (בעיקר ברמת הבאר הבודדת) וכלכליים (בעיקר ברמת אזור שלם או העולם כולו). מבחינה פיזיקלית, באר נפט מפיקה בתחילה נפט "טהור" שיוצא בלחץ גבוה. לאחר זמן מה, הלחץ בבאר הנפט יורד (דבר המחייב השקעת יותר אנרגיה כדי לשאוב את הנפט) ושיעור המים שבנפט גדל, כך שיש צורך להשקיע יותר אנרגיה בזיקוק הנפט. ככל שהנפט נמצא עמוק יותר באדמה, מכיל כמות גבוהה יותר של זיהומים או נמצא במקום קשה יותר לגישה יש צורך בהשקעה אנרגטית גבוהה יותר, דבר שמוריד את ההחזר האנרגטי לאותה באר. היבטים דומים מתרחשים בכריית פחם (יש צורך בכרייה עמוקה יותר והעופרה פחות עשירה ככל שכורים עוד באותו מכרה).

מבחינה כלכלית, תפוקה שולית פוחתת או "עקרון התפוחים הנמוכים", יצרני אנרגיה מעדיפים להפיק מאגרי נפט גדולים יותר, קלים וזולים יותר להפקה לפני הפקת מאגרים מסובכים וקשים יותר להפקה. לדוגמה, בתחילת המאה ה-20, שאבו "נפט מתוק" שנמצא קרוב לקרקע באזור טקסס. נדרשה בערך חבית אחת של נפט כדי למצוא, לשאוב ולזקק כ-100 חביות של נפט - כלומר החזר אנרגטי של אחד ל-100. משלב מסויים כל הבארות שנמצאו קרוב לפני הקרקע או במקומות קלים לגישה נתגלו, והחלו להפיק מהן הנפט. שאר עתודות הנפט נמצאות באזורים שקשה יותר להפיק מהם נפט בגלל שהם נמצאים באזורים עם מזג אוויר עויין (כמו הקטבים), או שנדרשת שאיבה מבאר עמוקה יותר בעומק הים, בתנאי הפקה קשים יותר וכד'. כך שלקראת סוף המאה ה-20, ההחזר האנרגטי של בארות נפט בארצות הברית ירד ליחס של 3:1, וכ-10:1 בערב הסעודית.

החזר אנרגטי של מקורות אנרגיה "חדשים" (כמו פצלי גז או פצלי נפט הוא נמוך בהרבה יחסית להחזר האנרגטי של המקבילים הקונבנציונליים שלהם. בנוסף, ההחזר האנרגטי שלהם יורד בצורה מהירה בהרבה יחסית לדלקים מחצביים אחרים.

החזר אנרגטי הוא מושג מפתח בהבנת תהליכים כמו שיא תפוקת הנפט, שיא תפוקת הגז, שיא תפוקת הפחם ושיא תפוקת האורניום. לגבי באר בודדת, יש ירידה איטית בתפוקת הבאר. לגבי שדה גז שלם, יש עליה בתפוקה בתחילת חיי השדה כאשר קודחים בו עוד ועוד בארות חדשות. עם הזמן הבארות המרכזיות מפיקות פחות אנרגיה ליחידת זמן. דבר זה יכול לקבל פיצוי זמני על ידי קדיחת בארות חדשות, אלא שבארות אלה הן פחות עשירות לעומת הבארות הישנות. לאחר זמן מה עוברים את שיא ההפקה בשדה והתפוקה השנתית שלו יורדת.

בכל הדלקים המחצביים האלה יש תהליך איטי שבו עלות הפקת הדלק מתייקרת מבחינה אנרגטית ולכן היא מתייקרת גם מבחינה כספית. הגדלת היצע האנרגיה ממקורות אלה תדרוש בעתיד יותר ויותר משאבי אנרגיה שיופנו מסקטורים אחרים אל סקטור האנרגיה.

מקור השם ושמות נוספים

פרופסור צ'רלס א' ס' הול (Charles A.S. Hall), אקולוג ממכללת S.U.N.Y. למדעי הסביבה וליערנות [1] המציא את המושג EROEI - החזר אנרגיה ביחס להשקעת אנרגיה. לפעמים מכנים את היחס בשם החזר אנרגטי או (EROI (Energy Return On Investment

יחס רווחיות אנרגיה, EPR – Energy Profit Ratio, דומה ל-EROI. לפעמים (הזאב בדלת לדוגמה) מחשבים את ההחזר האנרגטי על ידי הפחתה של אנרגיה שנתקבלה פחות אנרגיה שהושקעה (עבור יחידת אנרגיה), ולא חלוקה (EROI שלילי, אפס או חיובי).

סוכנות האנרגיה העולמית מתייחסת למושג דומה ושמו "שימוש עצמי בתעשיית האנרגיה" Energy industry own use [2]

בעיות מדידה של החזר אנרגטי

מצד אחד ההחזר האנרגטי הוא מדד פיזיקלי במובן שהוא מוגדר כיחס בין שתי יחידות פיזיקליות, כלומר BTUs חלקי BTUs. עם זאת, זה אינו מדד פיזיקלי טהור היות והוא מושפע מהיבטים חברתיים, כלכליים, פוליטיים, ומוסדיים. כדי להיות מדד פיזיקלי טהור עליו להיות תלוי רק בתופעות פיזיקליות.

לדוגמה, על פי חוקי הפיזיקה, דרושה כמות מינימלית של אנרגיה כדי להעלות נפט בנפח של חבית אל פני השטח (התלויה בעומק הנפט ומשקלו). במציאות, האנרגיה הדרושה היא כמובן גדולה יותר מהמינימום התאורטי הן בגלל גורמים פיזיקליים, והן בגלל גורמים לא פיזיקליים (כלכליים). בלתי אפשרי לאבחן ולכמת את כל הגורמים האלה.

בעיה דומה של מדידת החזר אנרגטי היא השאלה היכן לעצור, או מהם גבולות המערכת שבה מבצעים את המדידה. האם בודקים כמה אנרגיה הושקעה בזמן שאיבת הנפט וזיקוקו? מה לגבי אנרגיה שהושקעה בייצור הפלדה לשם הכנת צינורות להובלת הנפט? האם לכלול גם את האנרגיה של המפעל שהכין את הצינורות? מה עם הוצאות החימום והמזון של העובדים? מה לגבי פעילות מלחמתית להגנה על אזורי נפט, וכו'. למרות מגבלות אלה, ההחזר האנרגטי יכול להיות מדד מועיל כאשר מבצעים בו השוואות של אותו משאב על פני זמן (ומכניסים לחישוב היבטים דומים) או כאשר משווים מקורות אנרגיה שונים כאשר בכל אחד מהם מעריכים באופן דומה את גבולות מערכת הניתוח.

כלכלנים נאו-קלאסיים הצביעו על כך שהניתוח של החזר אנרגיה והניתוח של אנרגיה נטו הקשורה אליו, אינם בלתי תלויים לגמרי בכלכלה, ובמחירים שלה, בגלל השפעות של חליפיות בין טכנולוגיות. לדוגמה בכור גרעיני, ההחלטה אם להשתמש בפלדה או באלומיניום למבנה מסויים, תלויה במחיר של החומרים הנ"ל, ולדבר זה יש השפעה על השקעת האנרגיה הנדרשת לבניית הכור ומכאן שההחזר אנרגטי כן מושפע ממחירים.

עם זאת, ניתן להגיד שלטכנולוגיה נתונה (לאחר שיש החלטה על סוג המבנה שבונים לדוגמה) קיים החזר אנרגיה להשקעה, וכי נתון זה לא משתנה בקלות עבור מבנים קיימים. כמו כן, כשם שכלכלנים ימנעו מהשקעה שיש לה החזר כספי נמוך מההשקעה הכספית, ויעדיפו פרוייקט בעל יחס החזר-השקעה כספי גבוה יותר, כך בהקשר הפיזי יש משמעות לכך שארוי הינו גדול מ-1, ולהשוואה בין החזר אנרגטי של 2 טכנולוגיות נתונות.

החזר אנרגטי למקורות אנרגיה שונים

החזר אנרגטי בארצות הברית	דלק
1.3	ביודיזל
3.0	חולות זפת ביטומן
80.0	פחם
1.3	אתנול מתירס
5.0	אתנול מקנה-סוכר
100.0	הידרואלקטרית
35.0	נפט מיובא בשנות ה-90
18.0	נפט מיובא משנת 2005
12.0	נפט מיובא בשנת 2007
8.0	גילויים שדות נפט חדשים בארצות הברית
20.0	הפקת שדות נפט קיימים בארצות הברית
10.0	גז טבעי 2005
10.0	אנרגיה גרעינית (עם diffusion enrichment)
50.0	אנרגיה גרעינית (with centrifuge enrichment, with fast reactor or thorium reactor)
30.0	נפט וגז 1970
14.5	נפט וגז 2005
6.8	פוטו-וולטאי
5.0	פצלי שמן
1.6	Solar collector
1.9	Solar flat plate
18.0	רוח
35.0	הפקת נפט בעולם

פחם

ההחזר האנרגטי על פחם הוא גבוה יחסית מבין הדלקים המתכלים. לפי ריצ'ארד היינברג, כאשר השימוש העיקרי הסופי של הפחם הוא הפקת חשמל, ההחזר היה 80 בשנות ה-40 של המאה ה-20, וירד ל-30 בשנות ה-70 של המאה ה-20. לפי מייסון אינמן ההחזר הוא 18. לפי פרופסור הול, ההחזר של פחם שמקורו בארצות הברית הוא 80. למרות ההפרשים ביניהם כל המקורות מראים שלפחם יש החזר אנרגטי גבוה יחסית לדלקים מחצביים אחרים וביחס לרוב מקורות האנרגיה המתחדשת.

ההוצאות האנרגטית על פחם כולל את עלויות הכרייה של הפחם (הכרייה עצמה, וכן איוורור המכרה ושאיבת מים הנכנסים למכרה), והובלת הפחם אל תחנות הכוח. היות והיעילות האנרגטית של תחנת הכוח אינה 100% יש חום מבוזבז - פחם שנשרף אבל אינו מצליח לייצר חשמל. לטורבינות פחם יש בעיה של עודף כושר ייצור בשעות הלילה (לא ניתן לסגור טורבינת פחם לפי הביקוש). זאת בהשוואה לטורבינות שפועלות על גז טבעי (שניתן להקטין את פעילותן בשעות הלילה), דבר זה ניתן להקטנה על ידי רשת חשמל חכמה.

היות ופחם (כמו רוב המקורות המתכלים) מייצר חשמל באופן ריכוזי, ניתן לדבר על בזבוזים אחרים כמו אובדן חשמל בהולכת החשמל (יחסית לכמה טכנולוגיות של אנרגיה מתחדשת המאפשרות ייצור חשמל באופן מקומי). היבט אחד שבדרך כלל לא מתחשבים בו הוא הוצאות אנרגיה הכרוכות בהתמודדות עם השפעות סביבתיות של פחם כמו זיהום אוויר, גשם חומצי, זיהום מים באזור הכרייה וכמובן התרומה של פחם להתחממות עולמית.

עתודות הפחם בעולם אינן אחידות, ויש סוגים שונים של עופרות פחם שנבדלות ביניהן באיכות הפחם, בגלל אחוז שונה של פחמן בעופרה, זיהומים שונים שיש בעופרה. לדוגמה פחם ביטומני מכיל 69%-86% פחמן ואילו פחם אנתרציט מכיל 86%-98% פחמן, פחם תת-ביטומני מכיל פחות מ-69% ואילו פחם לינגנייט מכיל עד 60% פחמן. מסיבות אלה נקבל גם החזר אנרגטי שונה עבור סוגי פחם שונים.

בדומה לתחומי כרייה אחרים, גם בפחם ראשית מנצלים את המכרות העשירים יותר, ומנצלים בהם פחם שקרוב יותר לפני השטח, שכן עבור חברות הכרייה מכרות אלה מניבים יותר הכנסות וכרוכים בפחות הוצאות. עם הזמן יש צורך בפעילות כרייה קשה ומורכבת יותר הדורשת יותר אנרגיה (וכסף), וגם מוכנים לנצל מאגרי פחם עשירים פחות שיש בהם פחם פחות איכותי.

יש הבדל מהותי בין שיא כריית הפחם מבחינת המסה שנכרית, (נתון הנמדד בטונות) לבין שיא תפוקת הפחם האנרגטי - כמה אנרגיה הופקה בשנה - ביחידות אנרגיה - לדוגמה בשווה ערך טונה נפט. לדוגמה, בארצות הברית שיא תפוקת הפחם מבחינת מסה צפויה לכל המוקדם בעשור של 2030. עם זאת, ולמרות גידול מתמשך בסך הפחם שנכרה, ארצות הברית הגיעה כבר לשיא תפוקת הפחם האנרגטי בשנת 1998, ולא הצליחה להגדיל את כמות האנרגיה שהיא מפיקה מפחם מאז שנה זו.

נפט

טבלת החזרי אנרגיה שונים למקורות אנרגיה בארצות הברית לפי מחקר של צ'רלס הול משנת 2010

מקור הנפט ושנת הגילוי שלו (עד כמה הוא עמוק, רחוק ואיכותי) משפיעים על ההחזר האנרגטי. לפי צ'רלס הול, נפט בעולם הוא בעל החזר אנרגטי של 35, וזה היה גם ההחזר של נפט בייבוא בשנות ה-90. נפט מקומי בארצות הברית של שנות ה-70 היה בעל החזר של 30. נפט שמופק כיום בארצות הברית עומד על החזר של 20 ובארות חדשות שמתגלות בארצות הברית הן בעלות החזר אנרגטי נמוך של -8. לפי מייסון אינמן ההחזר על נפט באופן כללי הוא בעל ממוצע של 16, נפט כבד מקליפורניה הוא בעל החזר נמוך של 6. יש טענה כי נפט יבשתי בארצות הברית היה בעל החזר אנרגיה של 1:100 בשנות ה-30 של המאה ה-20. הוא ירד ל-1:25 בשנות ה-70 ובשנות ה-2000 הוא עומד על 1:10 - 1:18. [3]

עיקר ההוצאות האנרגטיות של נפט כרוכות בקידוח, שאיבה, ובזיקוק שלו. אנרגיה נוספת מבוזבזת על שאיבת הנפט. כמו כן יש אובדן אנרגיה בישומים שונים כמו במנוע בעירה פנימי (לא ברור אם סעיף זה נספר).

הוצאות אנרגיה נוספות שבדרך כלל לא נכללות בחישוב האנרגטי הן הוצאות גבוהות הכרוכות במלחמות ובתקציבי בטחון יקרים (לדוגמה ייצור ותחזוקה של מטוסים, טנקים וכו') הנדרשים בסכסוכים הקשורים בנפט. וכן הוצאות סביבתיות הקשורות לנפט כמו דליפת נפט, זיהום מים, זיהום אוויר והתחממות עולמית.

עם השנים הפקת הנפט הופכת יקרה יותר מבחינה אנרגטית בגלל שיש צורך לשאוב נפט מבארות עמוקות יותר, ודבר זה מייקר את הקידוח ואת השאיבה, בנוסף הנפט הוא פחות "מתוק" ומכיל יותר זיהומים כמו גופרית שמייקרים את הזיקוק מבחינה כלכלית ואנרגטית. ייקור נוסף נובע מהצורך לאבטח מתקני שאיבה, זיקוק והובלה מבחינה ביטחונית, לדוגמה אבטחה של מתקני זיקוק באפריקה ובעיראק. היבט נוסף שמייקר מבחינה אנרגטית את הנפט הוא הפקה שלו במקומות קשים יותר מבחינה גאוגרפית - נפט שנשאב מקרקעית הים, הפקת נפט סמוך לקטבים (בסיביר ובאלסקה). הדבר דורש אופרציה יקרה יותר ומסובכת יותר. בגלל סיבות אלה הנפט מתייקר, דבר שתורם להגדלת התמיכה בתאוריית שיא תפוקת הנפט.

גז טבעי

ההחזר האנרגטי על גז טבעי מחושב לרוב כאשר השימוש העיקרי הסופי הוא חימום וחשמל. לפי ריצ'ארד היינברג החזר האנרגטי היה 100 בשנות ה-40 של המאה ה-20 ירד ל-8 בשנות ה-70 של המאה ה-20. לפי מייסון אינמן ההחזר על גז הוא 7. ולפי צ'רלס הול ההחזר על גז טבעי בארצות הברית משנת 2005 עמד על 10. כל המקורות מסכימים על כך שגז הוא בעל ההחזר האנרגטי הנמוך ביותר מבין - 3 מקורות האנרגיה הראשיים המשמשים היום - גז, פחם ונפט.

ההוצאות האנרגטיות של הפקת גז כוללות את הגילוי וקידוחי האקספלורציה, את הקידוח של באר ההפקה והכנת אסדת הקידוח, הכנה והשמת צינורות להובלת הגז למקומות הצריכה, והובלת הגז לצרכנים. לאחר מכן הגז יוצא בלחץ ויש צורך לנקות אותו ולהפיק את הגז, ההוצאות האנרגטיות גבוהות יותר ככל שהגז מרוחק ממקום הצריכה ודבר זה מייקר מאוד את הגז ככל שהמרחק גדול יותר, בניגוד לרוב הדלקים האחרים. ההחזר האנרגטי (והכדאיות הכלכלית) יכול להיות גבוה יותר כאשר בבאר הגז יש נוזלי נפט.

ייצוא גז טבעי למדינות מרחוקות על ידי הנזלת גז מקטין עוד את ההחזר האנרגטי באופן דרסטי. אם מדובר בהולכה בצינורות בלחץ גבוה ההוצאות האנרגטיות גבוהות והמחיר מתייקר, דחיסה של הגז לנוזל והובלה שלו בקירור גם היא כרוכה בהוצאה אנרגטית גבוהה.

למרות ההחזר האנרגטי הנמוך שלו, לגז מקומי יש מחיר שוק דומה לזה של פחם ואף נמוך ממנו כאשר הוא נמכר באופן מקומי. שימוש מקובל לגז הוא בהפקת חשמל שם הוא מוצר חלופי לפחם. הובלת הגז בהנזלה מייקרת אותו לרמת מחירים שדומה למחירי נפט וסולר, שהוא מוצר חלופי לשימושים בתעשייה ותחבורה. לגז יש גם שימושים לא אנרגטיים לשם הספקת חומר גלם להכנת אמוניה שהיא חומר גלם להכנת דשן כימי ולתעשיות כימיות נוספות.

בשנים האחרונות יש טכנולוגיות חדשות של הפקת גז טבעי מקידוחים עמוקים שחלקם נמצאים בבארות ימיות, כך הדבר הוא לגבי הגז הטבעי בישראל לדוגמה. לגבי בארות אלה ההחזר האנרגטי נמוך יותר שכן הוצאות התפעול האנרגטיות גבוהות יותר. לדוגמה יש צורך בהכנת אסדת קידוח עצומה לקידוח ימי להפקת גז בעומק 5 ק"מ ויותר.

אנרגיה גרעינית

כאשר השימוש העיקרי הסופי הוא חשמל - 4

יש לציין שאף אחד לא יודע מהן העלויות האמיתיות של טיפול בכור גרעיני שסיים את חייו - רק כיום מתחילים לנטרל את הכורים שנבנו בשנות ה-60 ומתחילות להתברר העלויות האמיתיות (כספיות, אנרגטיות ומשאביות) של התהליך. ראו מאמר: ניטרול כורים גרעיניים.

דלקים מחצביים לא קונבנציונליים

דלקים כמו חולות זפת או פצלי שמן. השימוש עיקרי הוא כתחליף לנפט

• פצלי שמן - 0.7–13.3

יחסית לגז טבעי פצלי גז צפויים להיות בעלי החזר אנרגטי נמוך יותר בגלל השקעות גבוהות של אנרגיה במהלך התהליך. לשם הפקת פצלי גז יש צורך לשאוב כמות גדולה של מים מתוקים ולהוביל אותם לאזור הקידוח (במקומות כמו סין אין מים בקרבת אזורי פצלי הגז), אנרגיה דרושה לשם הכנה והפצה של כימיקלים הנדרשים לטכנולוגיית פראקינג, לשם דחיסת המים בקידוח עצמו ולבסוף לשם הפטרות בטוחה ממים מזוהמים שיצאו מהקידוחים המכילים כימיקלים ולפעמים גם שאריות חומרים רדיו-אקטיביים כמו רדיום (לדוגמה בשדה פצלי הגז הגדול מרסלוס בארצות הברית). הפטרות זו כרוכה לפעמים בעצמה בהחדרת המים בקידוחי עומק. כמו כן אורך החיים של באר פצלי גז היא קצרה יותר ומחייבת קידוחים תכופים יותר.

אנרגיה הידרואלקטרית

אנרגיה הידרואלקטרית לפי היינברג - 11.2, לפי הול המספר גבוה בהרבה וקרוב ל-100. ולפי מייסון אינמן לאנרגיית סכרים יש החזר של 40 או יותר. כך או כך מדובר בהחזר האנרגטי הגבוה ביותר מכל צורות האנרגיה המתחדשת והיא אכן הפופולרית שבהן.

יש שאלה האם נתון זה סופר את התחזוקה של סכרים - טיפול בסכרים ישנים, וחפירה החוצה של סחף הסותם את הסכר. בנוסף, אנרגיה הידרואלקטרית אינה ניתנת להרחבה שכן היא מוגבלת למקומות שבהם יש קרחונים או נהרות גדולים.

אנרגיית רוח

אנרגיית רוח לפי היינברג מפיקה 0.03–2 בלבד. לפי מייסון אינמן אנרגיית רוח מפיקה החזר אנרגטי של 20 ולפיכך היא ברת תחרות עם פחם ועם דלקים מחצביים אחרים. גם לפי הול ההחזר האנרגטי הוא 20, כך שהיא נמוכה בהרבה יחסית לפחם מארצות הברית אבל דומה לנפט וכדאית יותר מבחינה אנרגטית יחסית לגז טבעי לפי כל המקורות זו האנרגיה המתחדשת הכדאית ביותר לאחר אנרגיה שמקורה בסכרים, והיא עדיפה מבחינה זו על אנרגיית שמש לסוגיה.

הוצאות האנרגיה על אנרגיית רוח הן בעיקר על הקמת טורבינות רוח. הקמת בסיסי בטון ועמודי פלדה לטורבינות. ככל שהטורבינה גבוהה יותר כך היא יעילה יותר ומפיקה יותר אנרגיה ביחס ריבועי לגובה שלה, אבל עמוד גבוה פי 2 דורש נפח בטון גדול פי 8 ויותר (שכן גם הקמת היסודות למגדל הופכות יקרות יותר). הוצאה אנרגטית נוספת כרוכה בהקמת הלהבים הבנויים מאלומיניום ומסיבי פחמן. טורבינות רוח ימיות דורשות השקעות גבוהות של אנרגיה גם בהקמתן וגם בתחזוקה בסביבה ימית עויינת (בלאי מסופות, גלים, זרמים וקורוזיה). טורבינות רבות ממקומות בהרים, בים, בשדות חקלאיים, ויש אובדן חשמל בהולכת החשמל למרכזים עירוניים.

גם באנרגיית רוח עלול להיות החזר אנרגטי יורד עם השנים, שכן בתחילה מתקינים טורבינות רוח באזורים רווי רוח כמו מדף היבשת בים מול דנמרק, אנגליה והולנד. וזאת בהשוואה למקומות פחות אטרקטיביים שבהם יש פחות רוח או תנאי ים פחות נוחים. עם זאת, יש עוד פוטנציאל גדול לשימוש באנרגיית רוח יחסית לצורות אחרות של אנרגיות מתחדשות (לדוגמה הידרואלקטרי, גאותרמי וביומסה).

מקורות מתחדשים נוספים

• ביומסה (אתנול) - 0.7–1.8
• אנרגיית גאות - 15
• אנרגיה גאותרמית - 1.9–13
• לוחות פוטו-וולטאיים - 1.7–10
• חימום מים (הכוונה כנראה לדודי שמש וכדומה) 1.6–1.9
• מגדל סולארי - 4.2

מימן

המימן משמש כחומר לשם אגירה והעברה של אנרגיה. מימן הוא לא מקור לאנרגיה - יש לטעון את האנרגיה שלו ממקור אנרגיה אחר (המקור העיקרי להפקת מימן כיום הוא גז). בהתאם לכך למימן יש החזר אנרגטי נמוך מ-1 - 0.8 ויש להשקיע בו יותר אנרגיה ממה שמקבלים בחזרה.

החזר אנרגטי בחקלאות

לפי מסמך של ארגון המזון העולמי משנת 2000, נדרשים 6,000 מגה-ג'ול של דלק מחצבי (שווה ערך לחבית נפט אחת), כדי להפיק טונה אחת של תירס בחקלאות תעשייתית. לעומת זאת בשיטות מסורתיות במקסיקו נדרשת כמות של 180 מגה-ג'ול (כ-4.8 ליטר של נפט). האנרגיה הנדרשת בחישוב זה כוללת אנרגיה לדשן סינתטי, השקייה ומיכון חקלאי אבל לא את האנרגיה הנדרשת לשם הכנת המיכון החקלאי, הובלה של המוצרים אל ומהחווה, והקמת החווה עצמה.

בחוות אורז מודרנית ההחזר האנרגטי על השקעה אנרגטית הוא פחות מ-1 (יותר אנרגיה נצרכת מאשר מופקת) ובחוות תירס מודרנית ההחזר האנרגטי הוא קצת יותר מ-1. בשיטות מסורתיות של אורז ההחזר האנרגטי גדול פי 60 עד פי 70 לעומת האנרגיה שנצרכה.

ראו גם

• אנליזה של אנרגיה נטו
• פרדוקס ג'בונס
• אנרגיה גלומה

מקורות

• ריצ'ארד היינברג, המסיבה נגמרה", 2003, ISBN 0865714827

קישורים חיצוניים

• החזר אנרגטי באנציקלופדיית כדור הארץ
• החזר אנרגטי בוויקיפדיה האנגלית
• עלותם האמיתית של הדלקים המחצביים מייסון אינמן‬, סיינטיפיק אמריקן ישראל, באתר הידען, 20 באוגוסט 2013
• עמוד הבית של פרופסור צ'רלס א' ס' הול
• פרק 17ב': כלכלת אנרגיה מתוך קורס בהתרסקות
• מדוע ההחזר האנרגטי חשוב? אתר the oil drum, מביא הרצאה של פרופסור Charles Hall
• משל של אנרגיה נטו: מדוע החזר אנרגיה הוא חשוב תוף הנפט, nate hagens 2006
• מהי כמות החזר האנרגיה המינימלית שחברה בת קיימא צריכה לקיים? David Murphy, מרץ 2010.
• סוף עידן הנפט - מצגת בעברית על שיא תפוקת הנפט והחזר אנרגטי, לשימוש חופשי, מאת יונת שרון
• החזר אנרגטי של ייצור חשמל Jamie Bull יולי, 2010.
• החזר אנרגטי לאיזון אנרגטי
• http://web.archive.org/web/20041019220802/ http://www.oilanalytics.org/neten/neten.html#measure