"חוקרים פרטיים": לטוות קש לזהב ומים לדלק
בקבוצת המחקר שלנו אנחנו משקיעים את מרצנו על מנת לשנות את הרכב החומר, במטרה להמציא את החומר החדש הבא שיוכל לבצע המרת אנרגיה באופן יעיל ונקי לסביבה
זיהום האוויר בחיפה, העיר שבה נולדתי וגדלתי, מהווה בעיה שמעסיקה אותי כבר שנים רבות. כבר בחטיבת הביניים בניתי מעבדה קטנה בחצר ומדדתי את רמת החומציות של הגשם כדי להעריך את מידת הזיהום באוויר. בזמנו, פניתי למורה לגיאוגרפיה וביקשתי באמצעותה להשיג עוד נתונים מתחנות מטאורולוגיות ברחבי חיפה. ניתחתי את הנתונים ומצאתי שבשכונות אחרות בחיפה המצב פחות טוב. אני חושבת שבגיל די צעיר כבר ידעתי שאני רוצה לשפר בדרך מדעית את איכות החיים והבריאות של כולנו.
חוקרים פרטיים - לכתבות הקודמות
בכל העולם כבר הבינו שאחת הדרכים המבטיחות להפחית זיהום אוויר היא להשתמש באנרגיה "ירוקה", המיוצרת ממקור שהוא ידידותי לסביבה ושאינו מזהם. דוגמה לתהליך כזה הוא פירוק מים. בעת פירוק מים למרכיביו נוצר גז מימן. מימן הוא מקור אנרגיה שיכול לשמש, למשל, לחימום בתים ללא צורך בזיהום הסביבה. הבעיה היא שכדי לפרק מים צריך להשקיע אנרגיה או להשתמש בחומר שיכול לזרז את התהליך. נכון להיום, יש מעט חומרים שיכולים לפרק מים ביעילות ללא זיהום כלל.
כשהשתתפתי בכנסים מדעיים, שמתי לב להתעניינות גבוהה בחומר הקרוי בשם ניקל אוקסיהידרוקסיד. משתמשים בחומר הזה לייצור בטריות כבר עשרות שנים, אבל לאחרונה גילו שהחומר יכול לשמש גם לפירוק מים. למעשה, החומר הזה הוא הזרז הטוב ביותר שקיים היום לפירוק מים, אבל החוקרים לא מבינים עדיין למה הוא מצליח לפרק אותם. זה עורר אצלי את המוטיבציה להתחיל לחקור אותו. אם נוכל להבין מה הסוד מאחורי ההצלחה של החומר הזה בפירוק מים, נוכל להנדס חומרים נוספים ואף טובים יותר.
במעבדה שלי בטכניון גילינו באמצעות סימולציית מחשב, שמתחת לפני השטח, בין השכבות של האטומים, החומר המוצק לא נח. האטומים מתחת יכולים לזוז ולהשפיע על הפעילות הכימית שמתרחשת מעל פני השטח. גילינו שחלק מהסוד ליכולת של החומר לפרק מים היא הקלות שבה אטומים נעים ומשנים את מצבי החמצון האטומיים בתוכו. השינויים באטומים הנדרשים בזמן הפעילות הכימית צורכים מעט מאוד אנרגיה ולכן החומר יכול לבצע שינויים כימיים בהשקעת אנרגיה נמוכה. מתוך הבנה זו ניתן יהיה להנדס חומרים חדשים שיכולים לייצר דלק מימן באופן יעיל וידידותי לסביבה.
בקבוצת המחקר שלנו אנחנו משקיעים את מרצנו על מנת לשנות, בשיטות עבודה של אפיון חישובי-תיאורטי, בעזרת סימולציה, את הרכב החומר, במטרה להמציא את החומר החדש הבא שיוכל לבצע המרת אנרגיה באופן יעיל ונקי לסביבה! אני מקווה שחומר כזה יוכל לשמש לייצור דלק מימן לתפעול של כלי רכב, התקני חשמל, ולצרכי התעשייה.
פרופ' מיטל כספרי טורוקר, הפקולטה למדע והנדסה של חומרים ותכנית האנרגיה של הטכניון ע”ש ננסי וסטפן גרנד, טכניון - מכון טכנולוגי לישראל
אתר קבוצת המחקר: http://computationalmaterials.net.technion.ac.il /
חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי בערוץ המדע של ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נעשה בסיוע "האקדמיה הצעירה הישראלית".
לפנייה לכתב/ת 
