מגזין הטכניון

אמר:

הסולרית המספקת את האנרגיה לתהליך

מודל של המערכת: בתא ההפקה הרחוק נקלטת

אנרגיית האור ומשתחרר חמצן, ובתא הקרוב נפלט

המימן למכל אחד. החזון: להפעיל חוות קולטים סולריים

באתר אחד, ובאתר אחר להפיק את המימן בלבד

ומזהם, חוקרים בטכניון וברחבי העולם מפתחים תא פוטו-אלקטרוכימי המנצל את אנרגיית השמש לפירוק

המים באופן ישיר ללא צורך בחשמל.

אתגר ההפרדה

האתגרים המרכזיים בפיתוח חוות סולריות לייצור מימן הם ההפרדה בין המימן לחמצן, איסוף המימן ממיליוני

תאים פוטואלקטרוכימיים והובלתו לנקודת המכירה. חוקרי הטכניון פתרו את הבעיה באמצעות פיתוח שיטה

חדשה לפירוק פוטואלקטרוכימי של מים. בשיטה זו נוצרים המימן והחמצן בשני מכלים נפרדים, המחוברים

ביניהם בחיבורים חשמליים בלבד. זאת בניגוד לשיטה הקונבנציונלית, שבה נצברים המימן והחמצן בתוך מכל

אחד וממברנה דקה מפרידה ביניהם ומונעת מהם להתערבב זה בזה. תערובת של מימן וחמצן היא דליקה

ונפיצה, לכן ההפרדה חיונית.

התהליך החדש מאפשר הפרדה גאוגרפית בין החווה הסולרית, המורכבת ממיליוני תאים פוטואלקטרוכימיים

המייצרים חמצן בלבד, לאתר שבו המימן מיוצר באופן מרוכז, חסכוני ויעיל. במילים אחרות, שיטה זו מאפשרת

לקצור את אנרגיית השמש במקום אחד ולהפיק את המימן באתר אחר - למשל תחנת דלק. כל מה שנדרש

הוא צמד אלקטרודות עזר מניקל הידרוקסיד, חומר זול המשמש בבטריות נטענות, וחוט מתכת המקשר ביניהן.

“במאמר הנוכחי אנחנו מתארים יצירת מימן בשיטה החדשה תוך הפרדה פיזית של ייצור המימן מייצור החמצן,”

אומרת לנדמן. “על פי אומדן העלויות שערכנו, השיטה שלנו יכולה להתחרות בהצלחה עם שיטות קיימות של

פירוק מים ולשמש פלטפורמה זולה ובטוחה לייצור מימן.”

מבט לעתיד

השיטה שפותחה בטכניון להפרדה בין ייצור המימן וייצור החמצן הייתה הבסיס לפיתוח טכנולוגיה חדשה

לאלקטרוליזה דו-שלבית. טכנולוגיה זו, שפיתח ד”ר חן דותן, מאפשרת ייצור מימן ביעילות חסרת תקדים

ובלחץ גבוה, וכך מוזילה משמעותית את עלויות ייצור המימן. כעת נמצאת הטכנולוגיה החדשה בשלבי פיתוח

טרום-תעשייתים.

באוסטרליה וזכתה

Three Minute Thesis

הדוקטורנטית אביגיל לנדמן הציגה את המחקר האמור בתחרות

במקום הראשון בקטגוריית אנרגיה. בתחרות, המתקיימת ביוזמת אוניברסיטת קווינסלנד, נדרשים המשתתפים

להציג מחקר בשלוש דקות בלבד.