החומר החדשני לאגירת מימן ושחררו בעת הצורך – מנגן, אטומי מימן (H) ומולקולות מימן (H2). באדיבות החוקרים

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]

בזמן שהעולם מתרחק ממכוניות ומשאיות המונעות בדלק מאובנים, נבדקות טכנולוגיות חלופיות ירוקות יותר, למשל רכבים המונעים בסוללה חשמלית. טכנולוגיה "ירוקה" נוספת בעלת פוטנציאל גדול היא דלק מימן. אולם, מכשלה משמעותית היתה הגודל, המורכבות והיוקר של מערכות הדלק הזה – עד היום.

צוות חוקרים בינלאומי, בראשותו של פרופסור David Antonelli מאוניברסיטת לנקסטר, גילה חומר חדש המורכב ממנגן הידריד המקרב אותנו לדלק מימן יעיל וזול. החומר החדש ישמש להכנת כברות מולקולאריות בתוך מיכלי הדלק – אותן מערכות המאחסנות את המימן ופועלות לצד תאי דלק במערכת הנעה המבוססת על מימן. החומר, הקרוי בשם KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1), יאפשר עיצוב של מכלים שיהיו קטנים, זולים, נוחים ועתירי אנרגיה יותר מטכנולוגיות קיימות בתחום של דלק מימן, תוצאה שתביא לביצועים טובים הרבה יותר מאשר רכבים המונעים בחשמל. מסביר החוקר הראשי: "העלות של ייצור החומר שלנו היא כה נמוכה, וצפיפות האנרגיה שהוא מסוגל לאחסן היא הרבה יותר גבוהה מזו של סוללת יון ליתיום, כך שאנו צופים לראות מערכות של תאי דלק מימן שתהיינה זולות פי חמישה מסוללות ואשר תוכלנה להניע את הרכב למשך זמן הגדול פי ארבעה או חמישה מהקיים היום ברכבים חשמליים."

החומר מנצל את התהליך הכימי המוכר בשם Kubas binding, תהליך המאפשר לאחסן מימן על ידי שיבוצם של אטומי מימן בתוך מולקולת מימן (H2) בטמפרטורת החדר. תהליך זה מייתר את הצורך לבקע ולחבר מחדש קשרים כימיים בין אטומים, שלבים המתקיימים בבסיס תהליכים נפוצים, ואשר מחייבים אנרגיות וטמפרטורות גבוהות במיוחד, תוך שימוש בציוד מורכב ויקר. החומר החדש גם סופח ומאחסן את עודף האנרגיה, כך שאין צורך בחימום או בקירור חיצוני. עובדה זו קריטית מאחר והמשמעות שלה היא שאין צורך להשתמש בתוך הרכבים בציוד קירור או חימום, מה שיוליד מערכות בעלות פוטנציאל גבוה לביצועים ויעילות גבוהים יותר מאלו הקיימים היום.

הכברות פועלות על ידי ספיחת מימן בתנאים של 120 אטמוספירות, לחץ הנמוך מזה של מיכל צלילה. בשלב הבא, כאשר משחררים לחץ, הכברות פולטות מימן מהמיכל לתוך תא הדלק. הניסויים של החוקרים מראים כיצד החומר מסוגל לאחסן כמות מימן הגדולה פי ארבעה מהכמויות המאוחסנות במסגרת טכנולוגיות מימן נוכחיות. ממצא זה מצוין עבור יצרני רכבים מאחר והוא מספק להם את הגמישות לעצב רכבים בעלי טווח נסיעה ארוך יותר עד פי ארבעה, או הקטנת גודל המיכלים פי ארבעה.

הגם שכלי רכב, לרבות מכוניות ומשאיות מטען, הם היישום המובן מאליו, החוקרים סבורים כי יתפתחו יישומים רבים אחרים עבור החומר החדשני. "חומר זה יכול לשמש גם בהתקנים נישאים כגון רחפנים או בתוך מטענים טלפונים ניידים כך שאנשים יוכלו לצאת למסעות מחנאות במשך שבוע שלם מבלי שיצטרכו להטעין את המכשירים הניידים שלהם," מסביר החוקר הראשי. "היתרון הממשי שיישום זה מוליד טמון במצבים שבהם אתם מצפים להיות מחוץ לטווח הקליטה למשכי זמן ארוכים. הוא יוכל גם לשמש להפעלה מרחוק של בית מגורים או אפילו שכונה מבלי שימוש בדלק."

תגובות (0)

הצג או הסתר תגובות

כתוב תגובה

מייל שם אתר		כותרת תגובה יותר קטן | יותר גדול
		קבלת עדכונים בדואר אלקטרוני - למשתמשים רשומים בלבד קראתי והנני מסכים ל תנאי השימוש באתר העתק תווים מוצגים הוסף תגובה