מכון ויצמן: דלק מימן בקנה מידה תעשייתי

שיטה חדשה לניצול אנרגיית השמש, העשויה להוביל לפיתוח דרך ידידותית לסביבה לייצור דלק מימן, נוסתה בהצלחה בקנה מידה קדם תעשייתי, בהיקף של 300 קילוואט במכון ויצמן למדע.

הטכנולוגיה, שנולדה במעבדות מכון ויצמן למדע ופותחה לקנה מידה קדם תעשייתי על-ידי מדענים משוויץ, צרפת ושוודיה, נותנת פיתרון גם לשאלת איחסון המימן. המדענים ידווחו על תוצאות הניסויים האלה בכנס המדעי השנתי של האגודה הבין-לאומית לחקר אנרגיית השמש (ISES), שיתקיים באוגוסט 2005 באורלנדו שבפלורידה. הפרויקט כולו מומן על-ידי האיחוד האירופי.

מימן הוא החומר הנפוץ ביותר ביקום, והוא עשוי לתפקד כדלק ששריפתו אינה כרוכה בזיהום הסביבה. אולם, הפקתו בתהליכים מסורתיים כרוכה בעלות גבוהה ובהפקת תוצרי לוואי מזהמים. בנוסף לכך, איחסון המימן והובלתו הם תהליכים יקרים. הטכנולוגיה החדשה לניצול אנרגיית השמש נותנת מענה לחסרונות האלה בדרך של יצירת מקור ביניים של אנרגיה מתחמוצות של מתכות, כגון תחמוצת אבץ. בעזרת אור שמש מרוכז, מחממים תחמוצת של מתכת לחום של כ- 1,200 מעלות צלסיוס. התחמוצת מתפרקת ומשחררת חמצן וגז אבץ, אשר מאוחר יותר מתעבה ונדחס לאבקה. כשאבקת האבץ מגיבה עם מים, נוצרים מימן העשוי לשמש כדלק, ותחמוצת אבץ אותה ניתן למחזר ולקבל אבץ, לצורך המשך התהליך.

בניסויים שבוצעו באחרונה במתקן שהופעל בהספק של 300 קילוואט, הופקו 45 ק"ג אבק אבץ בשעה - יותר מהצפוי. תהליך זה אינו מזהם את הסביבה, ואת האבץ אפשר לאחסן ולהוביל בקלות יחסית, כך שאפשר יהיה להפיק באמצעותו מימן בזמן ובמקום הרצויים. אפשר גם להשתמש באבץ ישירות, למשל בסוללות אבץ-אוויר האוגרות חשמל ביעילות כאשר למעשה, המשמעות של שימוש בסוללות אלה היא אגירה כימית של אנרגיית שמש.

"אנו שמחים להיווכח, שלאחר שנים של מחקר מדעי בסיסי, מתפתחות ועולות אפשרויות חדשות לניצול אנרגיית שמש בקנה מידה תעשייתי", אומר פרופ' יעקב קרני, ראש המרכז לחקר אנרגיית השמש במכון ויצמן למדע. "הצלחת הניסויים שבוצעו במכון היא שלב חשוב בדרך ליישום הטכנולוגיה שנולדה בשלבים ראשונים של המחקר במכון ויצמן", אומר המהנדס מיכאל אפשטיין, ראש הפרויקט במכון.

הרעיון של פירוק תחמוצות מתכת באמצעות אנרגיית השמש נבחן במשך שנים במתקני המחקר הסולריים של מכון ויצמן למדע, שהם מהמתקדמים מסוגם בעולם. מתקנים אלה כוללים את "מגדל השמש", שאליו ממוקדות 64 מראות ענק העוקבות אחר השמש, מרכזות את אורה ומשגרות אותו למראה ייחודית המותקנת על המגדל ומפנה את האור המרוכז כלפי מטה, אל מתקני הניסוי המוצבים על הקרקע.

מדעני המכון חוקרים כעת את אפשרויות השימוש בתחמוצות מתכת אחרות, בנוסף לתחמוצת אבץ, וכן חומרים נוספים העשויים לשמש להמרה יעילה של אור השמש לאנרגיה הניתנת לאחסון.