לנסוע על המים

לנסוע על המים

מכוניות מימן אינן פולטות דבר מלבד אדי מים, אך ללא תשתית רחבה של תחנות תדלוק, אין הרבה היגיון ברכישת מכונית כזו. צוות חוקרים מהטכניון מציע פתרון שעשוי לפתוח את הדרך לעתיד ירוק

לחצו כאן לכתבה המלאה באתר The Marker

לנסוע על המים
מימין לשמאל: פרופ' אבנר רוטשילד, הדוקטורנטית אביגיל לנדמן ופרופ' גדעון גרדר

הלך הרוח הרווח כיום בתעשיית הרכב הוא שעתיד התחבורה האישית נמצא במכוניות המונעות בחשמל, ומצוידות בסוללות נטענות. מכוניות חשמליות בטכנולוגיה כזו אינן באמת "ירוקות", הגם שהן משווקות ככאלה, כיוון שהן צורכות חשמל שמיוצר בתחנות כוח המופעלות באמצעות דלקי מאובנים מזהמים. בראיון ל"אטלנטיק", משקיע ההון סיכון וינוד קושלה הגדיר זאת כך: "מכוניות חשמליות מונעות למעשה בפחם".

אבל בידי התעשייה יש גם אלטרנטיבה נקייה באמת למכוניות הבנזין המזהמות: מימן. כלי רכב המונעים במימן לא פולטים פחמן דו־חמצני כלל, ותוצר הלוואי היחיד שלהם הוא אדי מים. גם טווח הנסיעה שלהם ארוך יותר מזה של מכוניות חשמליות נטענות, ובעוד למכונית חשמלית ממוצעת דרושות כמה שעות כדי להגיע לטעינה מלאה, את מכוניות המימן אפשר לתדלק במהירות בדומה למכוניות רגילות. אם כך, למה אנחנו לא נוסעים במכוניות מימן? יש שני חסמים עיקריים שמונעים פריצה רחבה של הטכנולוגיה הזאת. האחד הוא שיטת הייצור: כיום רוב המימן בעולם מופק מגז טבעי בתהליך שפולט פחמן דו־חמצני. טכניקה חלופית לייצור מימן ממים, באמצעות אלקטרוליזה – פירוק של מולקולות מים באמצעות זרם חשמלי – לא צורכת גז טבעי באופן ישיר אבל כן צורכת חשמל. איך שלא נהפוך את זה, ייצור מימן בשיטות האלה לא עוזר לצמצם פליטות פחמן לאטמוספירה. לשם כך חייבים להשתמש בחשמל מאנרגיות מתחדשות כגון אנרגיה סולארית ורוח.

החסם השני הוא התשתית. את המכוניות החשמליות ניתן לחבר לרשת החשמל הקיימת; עבור המימן יש להקים תחנות תדלוק או לשלב מערכות לתדלוק במימן בתחנות דלק קיימות, ואז להוביל מימן אל התחנות – אופרציה מורכבת ויקרה. כיום פועלות בארצות הברית רק 34 תחנות לתדלוק במימן, רובן בקליפורניה, ועל הכבישים יש מספר זעום של מכוניות מימן. חברות האנרגיה לא ישקיעו בבניית תחנות נוספות כל עוד אין מספיק מכוניות מימן על הכביש, ואילו הנהגים לא ירכשו את מכוניות מימן כשאין היכן לתדלק אותן – וכך טכנולוגיית המימן תקועה במין מלכוד 22, בזמן שהמכוניות החשמליות מותירות לה אבק.

פתרון אפשרי לבעיית הביצה־והתרנגולת הזו, שיאפשר לייצר מימן זול ונקי מאנרגיות מתחדשות, מתאר צוות חוקרים מהטכניון בהובלתם של פרופ אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים ופרופ גדעון גרדר, דקאן הפקולטה להנדסה כימית. המחקר בוצע על ידי אביגיל לנדמן, דוקטורנטית בתוכנית האנרגיה עש גרנד בטכניון, דר חן דותן מהמעבדה לחומרים ולהתקנים אלקטרוכימיים, ודר גנדי שטר מהפקולטה להנדסה כימית.

במחקר, שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature Materials, מתארים החוקרים מערכת שתאפשר לייצר מימן ממים בתהליך נקי לגמרי. החדשנות במחקר היא בפיצול התהליך לשני מוקדים שפועלים במקביל: חוות סולאריות שמייצרות חמצן ותחנות התדלוק שמייצרות מימן. "המטרה שלנו היא לפתח מערכת במעגל סגור שמתחיל במים ונגמר במים, ללא השפעה על הרכב האטמוספירה של כדור הארץ", אומר רוטשילד. "הדרך שאנחנו מציעים מבוססת על פוטו־אלקטרוליזה, והחידוש בה הוא שהתהליך מתרחש למעשה בשני תאים שמנותקים זה מזה, ושאין קשר ביניהם דרך התמיסה".

לחצו כאן לכתבה המלאה באתר The Marker