דרך חדשה לייצור מימן

חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון (WSU) פיתחו שיטה חדשנית לייצור מימן דחוס מתערובת אתנול ומים בעזרת מעט חשמל. השיטה עשויה להפוך את המימן לחלופה נוחה יותר לדלק בנזין בתחבורה, תוך שימוש בתשתיות קיימות והפחתת הצורך בהובלה ואחסון של מימן בלחץ גבוה - אחד המכשולים המרכזיים בתחום.

מכוניות המונעות בתאי דלק מימן אינן פולטות פחמן דו־חמצני, ובדומה לרכב חשמלי, נחשבות לתחבורה נקייה. בשונה מרכב חשמלי, תדלוק מימן נמשך דקות ספורות בלבד. עם זאת השימוש במכלי מימן דחוס מעלה אתגרים בטיחותיים וכלכליים וגורם מחסור בתשתיות בארה"ב ובעולם.

הטכנולוגיה של WSU מציעה פתרון: ייצור מימן בתחנות הדלק עצמן. במקום להוביל גז מימן בלחץ גבוה, אפשר לשנע את תערובת האתנול־מים באמצעות מערך ההובלה הקיים, ולהפיק במקום מימן מוכן לתדלוק. "אנחנו כבר משתמשים בבנזין עם אתנול בכל תחנה", אמר פרופ' סו הא (Su Ha), החוקר הראשי. "אפשר לדמיין תערובת אתנול־מים שתסופק כמו היום, ובתחנה יופק מימן דחוס לתדלוק רכבים."

חיסכון באנרגיה ותהליך פשוט יותר

השיטה מבוססת על תא אלקטרוכימי עם אנודה וקתודה. החדרת מתח חשמלי נמוך לתערובת האתנול־מים עם זרז מייצרת מימן דחוס טהור לצד פחמן דו־חמצני שנלכד בנוזל. בהשוואה לפיצול מים קונוונציונלי (אלקטרוליזה), התהליך צורך פחות מחצי מהחשמל הנדרש. הוא אינו מצריך ממברנות יקרות, והתוצאה מוכנה לשימוש.

החוקרים מסבירים, כי דחיסת הנוזל מראש חסכה את הצורך לדחוס את גז המימן לאחר יצירתו, מה שמפחית במידה רבה את צריכת האנרגיה. "הנוכחות של האתנול במים משנה את הכימיה", הוסיף הדוקטורנט ווי־ג'ון וואנג (Wi-jung Wang). "אפשר לבצע את התגובה במתח נמוך בהרבה מזה שנדרש באלקטרוליזה של מים נקיים."

מעבר לשימוש בטוח ויעיל יותר, התהליך מאפשר ללכוד פחמן דו־חמצני ולהשתמש בו בהמשך - יעד נוסף של החוקרים. החוקר ג'יימי קי (Jamie Key) הדגיש, כי "שיטה שכרוכה בעלות אנרגיה נמוכה יותר, מייצרת מימן דחוס ישירות ולוכדת פחמן דו־חמצני, עשויה להשפיע רבות על כלכלת המימן."

הצוות עובד כעת על הגדלת היקפי הפעילות ועל הפעלת התהליך באופן רציף. כמו כן בשלב זה מתקיים מחקר לפיתוח שימושים חדשים לפחמן הדו־חמצני הנלכד. המחקר נתמך בידי המכון לטכנולוגיות גז (Gas Technology Institute) ומכון RAPID של משרד האנרגיה האמריקני.

לפרטים נוספים