דלק מימן מאצות ים: 500 קילומטר ב-5 ק"ג
חוקרים באוניברסיטת תל אביב גילו שאצות חד-תאיות פולטות מימן לאורך כל שעות היום, ומצאו דרך יעילה להגביר את התפוקה פי 5 באמצעות הנדסה גנטית. משמעות הגילוי: ייתכן שבעתיד נוכל לגדל מיקרו-אצות באמצעים חקלאיים, ולהפיק מהן את כל האנרגיה הדרושה על פני כדור הארץ
משמעות הגילוי: הפוטנציאל של מיקרו-אצות כמקור אנרגיה עתידי, גדול בהרבה מכפי שסברו המדענים עד היום. יותר מכך: ייתכן שבעתיד נוכל לגדל מיקרו-אצות באמצעים חקלאיים, ולהפיק מהן את כל האנרגיה הדרושה על פני כדור הארץ. המחקר פורסם לראשונה בכתבי העת: Plant Physiology ו-Biotechnology for Biofuels.
את המחקר הוביל ד"ר יפתח יעקובי, ראש המעבדה לאנרגיה מתחדשת בביה"ס למדעי הצמח ואבטחת מזון, הפקולטה למדעי החיים של אוניברסיטת תל אביב. הוא נתמך על ידי מנהלת ראש הממשלה לתחליפי נפט בראשות אייל רוזנר, והשתתפו בו מספר חוקרים ממעבדתו של ד"ר יעקובי: הדוקטורנטית רינת סמיאטיץ, ד"ר עודד לירן, ד"ר חביבה איילנברג ותלמיד המחקר עידו וינר.
הפקת מימן בהיקפים גדולים
"המימן הוא מקור אנרגיה בעל יתרונות אדירים", אומר ד"ר יעקובי. "ראשית, תכולת האנרגיה שלו עצומה: טווח הנסיעה של מכונית המונעת במימן הוא יותר מ-500 ק"מ ל-5 ק"ג מימן, ואופניים יגמעו למעלה מ-100 ק"מ על 30 גרם בלבד של מימן; שנית, המימן כלל אינו מזהם: תהליך ניצולו בתאי הדלק החשמליים יוצר אך ורק אדי מים, ומהמפלט של מכונית המונעת במימן ייפלטו רק מים נקיים, הראויים אפילו לשתייה!" ולא מדובר רק בחלומות לעתיד: המהפכה המוטורית של המימן מתרחשת כאן ועכשיו.
כבר ב-2015 החלו החברות טויוטה ויונדאי בייצור סדרתי של מכוניות 'מיראי' ('עתיד' ביפנית) ו'טוסון' - רכבים חשמליים המונעים בגז המימן; במקביל מוסבים למימן גם אופניים חשמליים; תחנות תדלוק למימן נבנות כיום ביפן, בסקנדינביה, בגרמניה ובקליפורניה; ומדענים בכל העולם מחפשים אחר שיטות יעילות ונגישות להפקת מימן בהיקפים גדולים.
"המימן מיוצר באצה בעזרתו של אנזים הקרוי הידרוגנז, שמתפרק בנוכחות חמצן," מסביר ד"ר יעקובי. "בלילה, ללא אור השמש, המיקרו-אצה אינה מייצרת חמצן, וכשכמות החמצן יורדת, נוצרת בתא כמות גדולה של הידרוגנז. ההנחה עד כה הייתה שבמשך דקות אחדות בשעת הזריחה, עם חשיפתה לאור השמש, האצה פולטת גם חמצן וגם מימן; אך עד מהרה החמצן מצטבר ומשתק את ההידרוגנז, וייצור המימן נעצר. אנחנו החלטנו לבחון את ההנחה הזאת".
המהפכה החקלאית הבאה
בשלב הבא נעזרו החוקרים בטכנולוגיות מוכרות של הנדסה גנטית, כדי להתערב במערכת הפוטוסינתיזה של המיקרו-אצה. מטרתם הייתה לגרום לתא לייצר כמות גדולה יותר של הידרוגנז, על חשבון תהליכים אחרים, כמו למשל ייצור סוכר, ובכך להניע ייצור מוגבר של מימן. בדרך זו הם הצליחו להנדס במעבדה מיקרו-אצות המייצרות 400% יותר מימן מהאצות המקוריות.
לדבריו, התגליות הללו מהוות צעד חשוב בדרך למהפכה חקלאית נוספת, שעשויה לשנות את עתיד האנושות: ייצור אנרגיה נקייה בכמות מספקת, שתענה על כל צרכינו. "במעבדה ייצרנו זני מיקרו-אצות בעלי פוטנציאל לייצור המוני של מימן, וכעת האתגר הוא להעביר את היכולות האלה לזני מיקרו-אצות עמידים יותר, שחיים בטבע. במילים אחרות, המטרה היא לביית זני-בר של מיקרו-אצות - ממש כמו שהאדם ביית לצרכיו את חיטת הבר. אחר כך נוכל לגדל את המיקרו-אצות המבויתות באופן חקלאי, והן יספקו לנו מימן לתדלוק כלי רכב, ובהמשך גם להנעת גלגלי התעשייה".
