"חוקרים פרטיים": בין כלכלת מימן לרחפנים ירוקים
אחד הפתרונות שעליהם אנו עובדים במעבדה הם תאי דלק קלים ויעילים לרחפנים. אנו יכולים כיום להכפיל את זמן התעופה של רחפן פי 4 עד 5, לעומת אותו רחפן, באותו המשקל, הפועל על סוללות
כשהייתי ילד קטן, עונות השנה היו מורגשות היטב, חורף היה חורף וקיץ היה קיץ. היום לעומת זאת, לא מעט השתנה בתחום האקלים ואחת התוצאות היא תופעות מוזרות, שאינן קשורות לעונה. כך, למשל, באביב 2012, כשגרתי בדרום מערב ארצות הברית עם שתי בנותיי ורעייתי, יצאנו לטיול בהוואי. כשעזבנו את הבית היו 25 מעלות צלזיוס בחוץ. דבר לא הכין אותנו להפתעת מזג אוויר בלתי צפויה כשהשכנים התקשרו לעדכן אותנו שהטמפרטורה בעיר צנחה למינוס 17 מעלות צלזיוס, מה שחייב אותנו לבקש את עזרתם בהדלקת החימום בבית על מנת למנוע קיפאון של צינורות המים, דבר שעשוי היה להסתיים בפיצוץ.
"חוקרים פרטיים " - לכל הכתבות הקודמות
סיפורי אקלים מוזרים יש לא מעט ורבים מהם מסתיימים בנזק כבד לסביבת המגורים, לרכוש ובאובדן חיי אדם. שורה ארוכה של מדענים הוכיחו מעל לכול צל של ספק שאקלים כדור הארץ משתנה ולא זאת בלבד, אלא שהשינוי הזה מתרחש בקצב מהיר יותר משהעריכו בהתחלה.
מאז היותי סטודנט צעיר, שנחשף לתופעה וראה בה סכנה ממשית לקיומנו, ברור היה לי שהתייחסותנו לטבע אינה יכולה להיות "הטבע" ו"אנחנו", שכן מדובר במערכת אקולוגית אחת שאותה אנו חולקים ביחד. עוד היה לי ברור כבר משלב מוקדם, שמשבר האקלים שפוקד אותנו אינו לגמרי מחוץ לשליטתנו, שכן, אחרי הכול, בין אם יש תשובה ודאית לשאלה האם מדובר בתופעה מעשי ידי אדם ובין אם לא, אי אפשר שלא להסכים על כך שאנו, בני האדם, תורמים משמעותית להתחממות הגלובאלית.
הסיבה לכך היא שימוש בדלקים מזהמים בכלי תחבורה ולייצור חשמל. אם לא די בכך, ראוי גם לציין כמובן את התחלואה הגבוהה שנגרמת עקב פליטת חומרים בתהליך שריפת הדלקים, דבר בעל השפעה על איכות חיינו.
אין פלא אם כן שהפחתת השימוש בדלקים אלו ומעבר לייצור אנרגיה ממקורות חלופיים, הפכה לנושא החם בקרב מדינות רבות, שאף הגדילו לעשות ושמו אותו בעדיפות לאומית גבוהה בניסיון למצוא תחליפי אנרגיה, כמו למשל שימוש בטכנולוגיות המבוססות על רוח ושמש. עם זאת, עדיין קיימת בעיה לה יש לתת פתרון: כיצד ניתן לאגור את האנרגיה שנצברה בשעות ועונות שיא (למשל - בצהרי ימי הקיץ מאנרגיית שמש), כדי להשתמש בה בזמני שפל (כמו בלילות החורף הארוכים?) אחת התשובות לכך היא כלכלת מימן.
הדלק החסכוני והנקי
במעבדתי, במחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן, אני מפתח תאי דלק שבעזרתם ניתן להמיר אנרגיה כימית, הצבורה במימן וחמצן (שמגיע מהאוויר), לאנרגיה חשמלית בתהליך פשוט ויעיל משמעותית מתהליכי שריפת דלקים, כשתוצר התגובה הוא מים טהורים. בנוסף, צפיפות האנרגיה התיאורטית של טכנולוגיה זו גדולה פי 10 מזו של סוללות נטענות, מה שאומר שטווח הנסיעה או אורך השימוש יכולים לגדול בהתאם - יתרון עצום!
כיצד טכנולוגיה זו קשורה למהפכת האנרגיה המתרחשת סביבנו? עודפי אנרגיית השמש והרוח יכולים לשמש לייצור מימן בתהליך אלקטרוליזה (פירוק מים). את המימן ניתן לאגור, לשנע ולהשתמש בו לפי צורך, לייצור חשמל ו/או לתחבורה.
בעבודת המחקר שלי, אני עוסק בפיתוח של חומרים זולים, פעילים ועמידים יותר מאלו הקיימים כיום בתאי דלק מסחריים (ויש לא מעט דוגמאות), על מנת להעלות את יעילות התגובות ובמקביל, להוזיל את עלות הטכנולוגיה. החומרים שאותם אני מפתח צריכים להחליף חומר יקר: פלטינה. אני משתמש בגישה של חיקוי תהליכים המתרחשים בטבע ומחליף את הפלטינה בחומרים המבוססים על מרכזים פעילים הנמצאים באנזימים שונים בגוף האדם: קומפלקסים של מתכות מעבר, דומים מאוד למולקולה שקושרת חמצן בגוף שלנו ונמצאת בהמוגלובין. אני משלב בעבודה במעבדה מחקר בסיסי הכולל פיתוח חומרים מתקדמים, יישום בתאי דלק ושת"פ עם התעשייה המקומית והעולמית.
אחד הפתרונות שעליהם אנו עובדים הם תאי דלק קלים ויעילים לרחפנים. אנו יכולים כיום להכפיל את זמן התעופה של רחפן פי 4 עד 5, לעומת אותו רחפן, באותו המשקל, הפועל על סוללות. בתמונה למעלה ניתן לראות רחפן של חברת אנרג'י אור, שנמכרה לפלאג פאוור (חברה בת של אמאזון הרוצה לשלח חבילות באמצעות רחפנים).
המעבר לשימוש בתאי דלק וכלכלת מימן כבר החל במדינות רבות. יפן הצהירה על מעבר כל משק האנרגיה שלה לכלכלת מימן, ועל כך שהאולימפיאדה בטוקיו 2020 תהיה בסימן מימן. כך גם עשתה לאחרונה דרום קוריאה, ובאירופה יש השקעה מאסיבית של כ-65 מיליארד אירו. כבר היום קיימות במקומות שונים בעולם תחנות תדלוק מימן ומכוניות הפועלות בטכנולוגית תאי דלק ופולטות רק מים (!). גם יצור חשמל לחוות שרתים של חברות הטכנולוגיה הגדולות בעולם נעשה כיום באמצעות מימן וזו רק ההתחלה.
ההטמעה של הטכנולוגיה הזו צפויה לשפר משמעותית את איכות האוויר (והחיים שלנו), ולמתן את שינויי האקלים אותם אנו חווים, עד כדי שיפור המצב בעשורים הקרובים. כשם שבני האדם גרמו לכדור הארץ נזק ממשי, הם יכולים גם לצמצם אותו למען הדורות הבאים.
פרופ' ליאור אלבז, ראש הקונסורציום הישראלי לתאי דלק, המחלקה לכימיה, אוניברסיטת בר-אילן
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 
