גילוי חדש של אוניברסיטת תל אביב עשוי להאיץ מאוד את המעבר התעשייתי משימוש במימן האפור המזהם למימן ירוק ידידותי לסביבה. במסגרת מחקר, החוקרים זיהו מוטנט של זן מוכר של אצה מיקרוסקופית אשר מאפשר לראשונה ייצור גז מימן ירוק באמצעות פוטוסינתזה בסדרי גודל המתאימים לדרישות תעשייתיות. המחקר נערך בהובלת הדוקטורנטית תמר אלמן' בהנחיית פרופסור יפתח יעקובי מהמעבדה לאנרגיה מתחדשת של הפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז באוניברסיטת תל-אביב. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת Cell Reports Physical Sciences.
החוקרים מסבירים כי מימן גזי הינו דלק לא מזהם, היכול לשמש כדלק לכלי תחבורה חשמליים מסוגים שונים. אופניים ומכוניות המונעים במימן כבר מיוצרים באופן סדרתי בשנים האחרונות, ובכלי רכב אלו מוחלפת סוללת הליתיום המזהמת, בתא דלק הממיר מימן לחשמל.
עם זאת, כיום רוב המימן בעולם עדיין מיוצר בתהליך מזהם מאוד מגז טבעי ולכן נקרא מימן אפור. לחילופין, גז מימן המיוצר רק באמצעות אנרגיה מתחדשת נקרא מימן ירוק בשל העובדה שייצורו אינו פולט כל זיהום או פחמן דו חמצני לאטמוספרה. על כן, מעבר של האנושות לשימוש במימן ירוק יהווה פתרון אולטימטיבי לבעיית ההתחממות הגלובלית.
החוקרים מוסיפים ואומרים כי ייצור מימן ירוק מתאפשר באמצעות פאנלים סולאריים המחווטים למכשירים המבצעים ביקוע מים למימן וחמצן (אלקטרולייזרים), אך תהליך זה הינו יקר בשל העובדה שהוא דורש מתכות יקרות ומים מזוקקים. לחילופין או בנוסף ניתן להשתמש בתהליכים ביולוגים לייצור מימן. בטבע מימן מיוצר כתוצר לוואי של הפוטוסינתזה לפרקי זמן של דקות על ידי מיקרו-אצות, אצות חד תאיות הנמצאות בכל מאגר מים ואפילו בקרקע. אך כדי שתהליך זה יוכל להיות מקור בר קיימא לאנרגיה, על האנושות להנדס זני מיקרו-אצות שייצרו מימן למשך ימים ושבועות.
פרופ' יעקובי הסביר, שבמסגרת בדיקות המעבדה החוקרים זיהו מוטנט חדש של אצה מיקרוסקופית שמונעת מהחמצן להצטבר בכל עוצמות התאורה ועל כן שיערו שייתכן שניתן להפיק ממנה ייצור מימן מתמשך. בהמשך, בעזרת מדידות ביוריאקטורים בנפחים של ליטר, הם אכן הצליחו להוכיח שניתן לייצר מימן רציף למשך למעלה מ-12 יום.
פרופ' יעקובי: "המוטנט החדש מתגבר על שני חסמים מרכזיים שלא אפשרו עד כה ייצור מימן רציף. החסם הראשון, הינו הצטברות חמצן בתהליך הפוטוסינתזה. ככלל החמצן מרעיל את האנזים שמייצר מימן באצות, אך במוטציה, נשימה מוגברת מסלקת את החמצן ומאפשרת תנאים נוחים לייצור מימן מתמשך. החסם השני, הינו איבוד אנרגיה לתהליכים מתחרים, ביניהם קיבוע פחמן דו חמצני לסוכר. גם הוא נפתר במוטנט ורוב האנרגיה מתועלת לטובת ייצור מימן מתמשך".
כדי לתעש תוצאות אלו עומל צוות המחקר, שבראשות פרופ׳ יעקובי, על פיילוט של נפחים גדולים יותר ופיתוח שיטות שיאפשרו הארכת זמן קציר המימן, כדי להוריד את מחירו לרמות תחרותיות. "קצב ייצור המימן מהמוטנט החדש מגיע לכדי עשירית מהקצב התאורטי האפשרי ובעזרת מחקר המשך יש אפשרות לשפרו אף יותר", סיכם פרופ' יעקובי.
