צעד נוסף בדרך לאנרגיה ירוקה ובת השגה

הצורך למזער את נזקי שינויי האקלים הביא את מנהיגי העולם ליוזמה גלובלית להפחתת השימוש בדלקים מזהמים ומעבר לטכנולוגיות לייצור אנרגיה בת-קיימא (אנרגיה מתחדשת). אף שניתן לייצר מספיק אנרגיה ירוקה, מרוח ושמש, מקורות אלו אינם זמינים לאורך כל שעות היום ועונות השנה. לכן יש צורך בטכנולוגיות לאגירה ושינוע של אנרגיה בכמויות גדולות.

אחד מהפתרונות המבטיחים ביותר הוא באמצעות מימן, הניתן להפקה ממים. בשנים האחרונות, רבות מהכלכלות הגדולות בעולם החליטו ליישם את כלכלת המימן. בלב הקונספט הזה שוכנת טכנולוגיית תאי דלק, הממירים את האנרגיה הכימית הנצורה במימן ישירות לחשמל נקי בתהליך אלקטרוכימי.

בעשור האחרון חלה התקדמות משמעותית בטכנולוגיה, שמאפשרת כיום לייצרני רכב, תחנות חשמל ועוד לבסס את מוצריהם על תאי דלק ומימן. בין היתר, התקדמות זו אפשרה את הוזלת הטכנולוגיה. המשך העבודה תלוי בפיתוח תאי דלק שאינם מבוססים על חומרי גלם קריטיים, כלומר מתכות יקרות או מתכות המרוכזות במקומות בעייתיים. לשם כך, חלק גדול מהמאמץ מופנה כיום לפיתוח תאי דלק המבוססים על חומרי גלם נפוצים וזולים.

לאחרונה, פיתוח שנעשה במעבדתו של פרופ' ליאור אלבז מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן, מאפשר בפעם הראשונה לעקוב אחרי תהליכי פירוק של זרזים - שהם מרכיב מרכזי בתהליך האלקטרוכימי המתרחש בתאי הדלק - שאינם מבוססים על חומרי גלם קריטיים.

במחקר משותף עם המעבדה הלאומית בלוס-אלאמוס, המעבדה הלאומית באוק רידג', שתיהן בארצות הברית, ושותף מאוניברסיטת מונש באוסטרליה, פיתח פרופ' אלבז שיטה המאפשרת להפריד את התהליכים הקורים על הזרז וקשורים אליו מתהליכים אחרים המתקיימים בתאי דלק. שיטה זו תאפשר פיתוח של זרזים פעילים ועמידים יותר ובהמשך להוזיל משמעותית את טכנולוגיית תאי הדלק. 

עבודה מאתגרת זו פתרה שאלה מרכזית שבה עסקה קהילת תאי הדלק מזה שנים, והיא מציעה פתרון הולם וישים להוזלת ייצור תאי הדלק החשובים כל כך במאמצי המעבר לאנרגיה נקייה.

העבודה פורסמה לאחרונה בכתב העת המוערך Nature Catalysis. "בהמשך, אנו צפויים להשתמש בשיטה כדי ללמוד לעומק את מנגנוני התגובות על פני זרזים אלו ולהשיג תשובה ניצחת באשר לטיב האתר שעליו מתקיימות התגובות האלקטרוכימיות, שאלה שעדיין לא נפתרה עד כה," מציין פרופ' אלבז.