פחיות ממוחזרות ומי ים משחררים פוטנציאל של מימן דל פחמן

יוני 20, 2025
על ידי צוות CSN

מהנדסי MIT פיתחו שיטה ניתנת להרחבה ובעלת פליטות נמוכות באמצעות אלומיניום ממוחזר, מי ים וסגסוגת גליום-אינדיום לייצור מימן ירוק במחיר של 9 דולר לקילוגרם, ומציעים אלטרנטיבה מבטיחה לדלק תחבורה וימי עם השפעה סביבתית מופחתת.

התקדמויות אחרונות של צוות מהנדסים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס הציבו את המימן כמועמד בר-קיימא יותר לדלק בר-קיימא, פריצת דרך פוטנציאלית בהתמודדות עם שינויי האקלים. באופן מסורתי, ייצור מימן מסתמך במידה רבה על דלקים מאובנים, דבר שפוגע ביכולותיו הירוקות. השיטה החדשנית של MIT ממנפת פחיות סודה ממוחזרות, מי ים וסגסוגת גליום-אינדיום כדי לייצר מימן בתהליך שמתגאה בטביעת רגל פחמנית נמוכה באופן דרמטי.

החוקרים ערכו הערכה מקיפה של מחזור חיים כדי לכמת את ההשפעה הסביבתית הקשורה לשיטת ייצור המימן שלהם. הם קבעו שהתהליך פולט כ-1.45 קילוגרם של פחמן דו-חמצני עבור כל קילוגרם של מימן המיוצר. בניגוד מוחלט, שיטות קונבנציונליות המבוססות על דלק מאובנים פולטות עד 11 קילוגרם של CO₂ עבור אותה כמות של מימן, דבר שחושף את היתרונות המשמעותיים של גישה חדשה זו.

המחבר הראשי של המחקר, אלי קומברג'י, שסיים את הדוקטורט שלו בהנדסת מכונות ב-MIT, הדגיש כי התהליך שלהם מביא אותם "למגרש של מימן ירוק". הוא הדגיש כיצד שיטה זו לא רק מציגה את הפוטנציאל של אלומיניום כמקור אנרגיה נקי, אלא גם מכינה את הבמה לפריסה ניתנת להרחבה של מימן במערכות תחבורה ואנרגיה באזורים מרוחקים.

בלב השיטה החדשנית שלהם עומד טיפול באלומיניום לחשיפת צורתו הריאקטיבית. בדרך כלל, אלומיניום מגיב בצורה גרועה עם מים עקב שכבת תחמוצת שנוצרת בחשיפה לאוויר. על ידי טיפול באלומיניום עם סגסוגת גליום-אינדיום, החוקרים הצליחו לעקוף מחסום זה, מה שאפשר תגובה יעילה עם מי ים המייצרת מימן. ראוי לציין כי המלח במי הים מסייע בהפקת סגסוגת הגליום-אינדיום, מה שהופך את התהליך לחסכוני יותר.

אי אפשר להמעיט בחשיבות של שימוש באלומיניום ממוחזר כנקודת התחלה. על ידי הפקת אלומיניום מפחיות משקה משומשות במקום כריית עפרות חדשות, החוקרים מפחיתים משמעותית את פליטות הפחמן הקשורות לייצור אלומיניום. גורם זה לבדו הופך את התהליך שלהם לא רק לירוק יותר אלא גם לאטרקטיבי מבחינה כלכלית, שכן הם חישבו את עלות דלק המימן שלהם בכ-9 דולר לקילוגרם - תחרותי בטכנולוגיות מימן ירוקות אחרות המונעות על ידי אנרגיה סולארית ורוח.

מעבר ליישום שלה במכוניות, טכניקה זו טומנת בחובה פוטנציאל עצום לשימוש ימי. בדיונים אחרונים, הזכיר קומברג'י את פיתוחם של כורים קומפקטיים שנועדו לייצר מימן על סיפון כלי שיט, לקדם אמצעי יעיל להפעלת מנועי ספינות ולצמצם באופן פוטנציאלי את הלוגיסטיקה של הובלת דלק לחלוטין.

המחקר זיהה גם תוצר לוואי מסקרן של התהליך שלהם, המכונה בוהמיט, המשמש בייצור מוליכים למחצה ומוצרים תעשייתיים אחרים. אם יוחזר, תוצר לוואי זה יוכל לקזז חלק מעלויות הייצור, ולשפר את הכדאיות הכלכלית של שיטת ייצור המימן הזו.

בעודם משכללים את גישתם, הצוות מדמיין עתיד שבו ייצור מימן יהיה גם יעיל וגם נגיש, הכולל תהליך פשוט: גרוטאות אלומיניום יהפוך לכדורי דלק באתר במתקני מיחזור, יועברו לתחנות דלק, ולבסוף ישולבו עם מי ים כדי לייצר מימן לפי דרישה. גמישות זו מבטיחה לא רק בטיחות אלא גם שרשרת אספקה ​​יעילה, שעשויה להתגבר על רבים מהמכשולים הלוגיסטיים הקשורים כיום לדלק מימן.