Ad

תדלקו את המכונית שלכם עם משחת מימן

חוקרים גרמנים פיתחו "משחת מימן" שנראית כמו משחת שיניים ואפשר לתדלק איתה כלי רכב.
אוהבים את הכתבה? שתפו אותה עם חברים, בעמוד שלכם ובקהילות שבהן אתם פעילים
שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin

חוקרי המכון הגרמני 'פראונהופר' לטכנולוגיית ייצור ולחומרים מתקדמים (IFAM), בראשות ד"ר מרקוס ווגט, פיתחו חומר מהפכני, דמוי משחה, אשר לטענתם יכול לשמש לתדלוק כלי רכב. אם הפיתוח יצליח, ויהיה אפשר לשווק את המשחה באופן מסחרי, הוא יחולל שינוי דרמטי בדרך שבה אפשר לאגור מימן באופן קל ובטוח. כך אפשר יהיה להאיץ את המעבר לכלי רכב שמונעים באמצעות מימן.

 

 

לטענת החוקרים, כבר כעת אפשר להשתמש במשחה שלהם, שאותה הם מכנים "Power paste", כדי לתדלק כלי רכב קטנים כמו קטנועים חשמליים עם תאי דלק, או כלי טיס קטנים. המרכיב העיקרי ב"משחת המימן" הוא מגנזיום הידריד – תרכובת שכאשר מוסיפים לה מים מתפרקת למימן ולמגנזיום הידרוקסיד. את המשחה אפשר לאחסן בקפסולות – מה שאומר ש"תדלוק" עתידי יבוצע פשוט באמצעות החלפת קפסולה והוספת מים למיכל אגירה.

כאמור, החוקרים מעריכים שאפשר כבר להשתמש ב"משחת המימן" בצרכני חשמל קטנים יחסית, כמו קטנועים או רחפנים ומזל"טים – ולכן סביר – בהנחה שהפתרון הזה באמת עובד – שיש לו פוטנציאל מסחרי רב בעיקר בשוק התעופה. שוק זה יכול להאיץ את ההשקעות ואת הפיתוח שיאפשרו שימוש במשחה.

מרקוס ווגט מסביר של"משחת הכח" יש צפיפות אנרגטית עצומה, עם יותר אנרגיה ליחידת נפח וליחידת משקל מאשר בסוללות כימיות או אפילו בדלק כמו בנזין. לטענתו, יתרון עצום של המשחה הזאת ביחס לסוללות חשמליות, ואפילו ביחס לבנזין, הוא שהיא לא מאבדת את האנרגיה שבתוכה בה גם כאשר היא מאוחסנת למשך זמן רב.

מכון המחקר הגרמני Fraunhofer-Gesellschaft נחשב לאחד ממכוני המחקר היישומי הגדולים והמובילים בעולם, וחוקריו מתמקדים בפיתוח טכנולוגיות חדשניות שאפשר למסחר באופן תעשייתי. המכון, שנוסד בשנת 1949, מפעיל 75 מכונים, מוסדות מחקר, שלוחות ומעבדות ברחבי גרמניה ומעסיק 29,000 עובדים – רובם מדענים ומהנדסים מוסמכים. תקציב המחקר השנתי של המכון הוא 2.8 מיליארד אירו, ו-2.4 מיליארד מתוכם ממומנים באמצעות הסכמים עם גורמים בתעשייה.

 

 

בטווח הבינוני והארוך צפויה הנעה באמצעות מימן להיות דרך ההנעה העיקרית בעולם, וזאת מאחר שאגירת מימן והמרתו לחשמל "על הסיפון", כלומר בתוך כלי רכב, הרבה יותר יעילה מאשר הולכת חשמל והמרתו לאנרגיה כימית בסוללות. כלי רכב אשר מונעים באמצעות מימן מיוצרים כבר בייצור חצי מסחרי – בעיקר על-ידי טויוטה ויונדאי, ואלפים מהם מתגלגלים כבר על כבישי העולם. הערכה סבירה, אגב, היא שפלח השוק הצומח ביותר לכלי רכב מימניים בעתיד הקרוב יהיה בתחום המסחרי, כמו משאיות גדולות.

קטנועים וכלי טיס קטנים מציגים את הקצה האחר של הספקטרום מכיוון שאין עליהם מקום לנשיאת מיכל אגירה למימן טהור, אשר חייב להישמר בלחץ של לפחות 700 באר בתוך מערכת הגנה כבדה. "משחת מימן", לעומת זאת, מציעה פתרון מאד בטוח לשימוש היות שאין אפשרות לדליפה של חומר מסוכן, ואפשר להתאים למשתמש קפסולות קטנות וברות החלפה ולאחסן בתוכן את המשחה.

ד"ר מרקוס ווגט מסביר ש"משחת הכח", שמכילה מגנזיום הידריד מוצק, מאחסנת את המימן בצורה כימית בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי, והוא משוחרר מתוכה ישירות לתוך תא הדלק "לפי דרישה". החומר עמיד בחום רב ומתחיל להתפרק רק החל מטמפרטורות של כ-250 מעלות צלזיוס. זה עושה אותו בטוח לשימוש גם כאשר כלי הרכב החשמלי עומד בשמש במשך שעות.

יתרון עצום אחר הוא שאין צורך להגיע עם רכב אל תחנת תדלוק או להיות תלוי בכל סוג של תשתית. כל מפעיל רכב אחד יכול לשמור לעצמו כמה "מחסניות משחה" שהוא רוצה בכל מקום שמתאים לו, וזה כמובן פתרון מעולה למי שחי או מתנהל באזורים מבודדים, ובתנאי שיש לו גישה גם למים.

 

 

הפקת משחת הכח מתחילה עם מגנזיום שנחשב לחומר גלם זמין יחסית. אבקת המגנזיום משולבת עם מימן וכך נוצר מגנזיום הידריד, וכל זה מבוצע בתהליך שמתרחש בטמפרטורה של 350 מעלות צלזיוס ותחת לחץ גדול פי חמישה או שישה מן הלחץ האטמוספרי. לאחר מכן מוסיפים מספר מרכיבים, בהם "מלח מתכת" כדי להשלים את המוצר המוגמר.

על גבי הרכב משוחררת משחת הכח מתוך המחסנית באמצעות בוכנה ומתחברת עם מים ממיכל אגירה. התגובה שנוצרת בעת המפגש עם המים משחררת גז מימן בכמות שמותאמת באופן דינמי לדרישות של תא הדלק. למעשה, רק מחצית מן המימן מגיע מן המשחה עצמה בעוד שמחציתו האחרת מקורה במים הנוספים.

צפיפות אחסון האנרגיה במשחה גבוהה משמעותית מזו של מימן שמאוחסן במיכל לחץ (במונחי אנרגיה ליחידת משקל או נפח – ג.מ.). בהשוואה לסוללות מדובר בצפיפות אנרגיה גבוהה פי עשרה והשורה התחתונה היא שמדובר בחומר שמציע טווח פעולה גדול יותר מזה של בנזין. חוקרי המכון מעריכים שבזכות צפיפות אנרגיה כה גבוהה יש למשחה שלהם פוטנציאל רב לשימוש במכוניות, כלי רכב מסחריים, כלי טיס כמו מזל"טים גדולים, ואפילו להפעלת ציוד חשמלי במקומות מבודדים.

 

 

אחד היתרונות הגדולים ביותר של המשחה הוא שבשונה ממימן בתצורת גז – אין צורך בתשתיות שינוע ואחסון יקרות, ואפשר להתייחס למשחה באותו אופן שבו נארזת ונשלחת כל משחה אחרת, למלא אותה לקונטיינרים בגדלים שונים – בהתאם לצרכים, וזאת תוך שימוש בקווי אריזה מקובלים ובציוד קיים.

לא מיותר להזכיר שניסיונות לטעון אנרגיה בדרכים שונות על נוזלים שונים מבוצעים במספר לא מבוטל של מכוני מחקר וחברות סטארט-אפ, והמעניינים בהם הם בעולמות ה"חשמל הנוזלי".

 

  • Ad
  • Ad
  • Ad
    שינוי גודל פונט
    ניגודיות