בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
חשיבה מחודשת על מקורות אנרגיה 02/09/2008
מיזוג אוויר זול ובלתי מוגבל, דלקים מצמחי מדבר, חשמל הנוצר על ידי פוטוסינתזה – אלה אחדים מן הפיתוחים החדשים של חוקרים באוניברסיטת תל-אביב בתחום האנרגיה המתחדשת. המטרה: עקיפת טכנולוגיות קיימות היוצרות יותר בעיות משהן פותרות, ומציאת פתרונות אמינים לטווח ארוך מתוך הבנת הפוטנציאל הגלום במשאבי הטבע
אוניברסיטת תל אביב   |   לחץ כאן למאמר המקורי   |   שאל שאלה אודות המאמר
תחומי דעת:  מדעי הסביבה  , אקולוגיה ואבולוציה [ ביולוגיה ]  , אקלים וסביבה [ גיאוגרפיה ]  , אקולוגיה [ ביולוגיה - 1 ]  

מיזוג אוויר זול ובלתי מוגבל, דלקים מצמחי מדבר, חשמל הנוצר על ידי פוטוסינתזה – אלה אחדים מן הפיתוחים החדשים של חוקרים באוניברסיטת תל-אביב בתחום האנרגיה המתחדשת. המטרה: עקיפת טכנולוגיות קיימות היוצרות יותר בעיות משהן פותרות, ומציאת פתרונות אמינים לטווח ארוך מתוך הבנת הפוטנציאל הגלום במשאבי הטבע


האמרת מחירי הנפט והחשש מהשפעותיה של התחממות כדור הארץ הניעו חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב להשתלב במרוץ ליצירת חלופות של ממש לדלקים המאובנים (פוסילים), שנוצרו בבטן האדמה במהלך מיליוני שנים, ובראשם הפחם, הנפט והגז. המדובר בחלופות נקיות, מתחדשות והמיוצרות ממשאבים טבעיים. האנרגיה המופקת ממקורות אלה היא על פי רוב בטוחה לסביבה, ומקורות האנרגיה עצמם מתחדשים ומובטחים למשך מיליוני שנים. דוגמה לחלופות אלו הם חומרים צמחיים המשמשים לייצור דלקים, רוח ואור השמש.


לפי שעה, הטכנולוגיות הקיימות להפקת אנרגיה מתחדשת יקרות ואינן יעילות, וייצור דלקים מצמחים שנוי במחלוקת עקב התחרות עם ייצור מזון. כדי לפתור דילמה גלובלית זו, חוקרי אוניברסיטת תל-אביב פועלים בדחיפות לפיתוח מגוון של טכנולוגיות אנרגיה יעילות, ישימות ומשתלמות כלכלית. יעדם הוא מהפכה טכנולוגית. המחקר הוא רב תחומי ונערך בכל רחבי הקמפוס, חלקו תחת קורת הגג של בית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטה. צוות החשיבה של בית הספר הוא המוביל בישראל בתחום חקר הסביבה.


"עם כשלושים חברי סגל בכירים ועם עשרות סטודנטים לתארים גבוהים הפועלים במרץ בתחום האנרגיה המתחדשת, כבר קנתה לה האוניברסיטה שם בעולם בנושא זה", אומר פרופ' צבי גליל, נשיא האוניברסיטה.


חדש תחת השמש

ציירו בדמיונכם מיזוג אוויר בלי חשבונות חשמל כבדים, בלי הגבלה, המיוצר בטכנולוגיה לא מזהמת וישימה כלכלית – זו מציאות הנמצאת מעבר לפינה. פרופ' אבי קריבוס מבית הספר להנדסה מכנית של הפקולטה להנדסה ע"ש פליישמן באוניברסיטת תל-אביב יצר מתקן המונע באנרגיה סולרית שבכוחו להפעיל מיזוג אוויר ולייצר חשמל בו בזמן. ישראל מובילה בתחום האנרגיה הסולרית מאז פותחו בה דוד השמש לחימום מים (הפועל ביעילות רבה) ותחנות כוח סולריות בהיקף נרחב, ומחקרו של פרופ' קריבוס ממשיך את מסורת החידושים בתחום זה.


המתקן של פרופ' קריבוס עורר עניין רב בעולם וזכה למימון האיחוד האירופי בשלוש השנים הבאות. "האיחוד האירופי רואה חשיבות רבה בפרויקט הזה", אומר פרופ' יהודה בניהו, ראש בית הספר ללימודי הסביבה.


אנרגיה סולרית אמנם משמשת להפקת חשמל ברחבי העולם, אבל רק במידה מוגבלת. הסיבה הראשונה לכך היא חוסר יעילות: נצילות התאים הפוטו-וולטאיים (המתקנים הממירים אור לאנרגיה) היעילים ביותר אינה עולה על 30%-15%, ורוב האנרגיה הסולרית אינה מנוצלת. מלבד זאת, עלות ייצורם של התאים הללו גבוהה: הם עשויים מהחומר שמייצרים ממנו שבבי מחשב.


פרופ' קריבוס מנצל את העיקרון של ריכוז קרני האור ומפנה אותם ממשטח גדול למשטח קטן ביותר, ושם האור מומר לחשמל. השימוש בעקרון הריכוז, מסביר פרופ' קריבוס, מאפשר בניית תאים פוטו-וולטאיים קטנים פי כמה, מה שמפחית את עלות הייצור של המתקן במידה ניכרת.


פרופ' קריבוס מצא דרך גם להגביר מאוד את נצילות המתקן הסולרי. כ-70% מהאנרגיה הסולרית הנאספת הופכת לחום ומתבזבזת. פרופ' קריבוס פיתח טכנולוגיה ללכידת חום זה ולניצולו ליצירת מוצר אנרגיה נוסף. "אמנם הכמות האבודה של אנרגיה סולרית שאנו לוכדים אינה יכולה לשמש לייצור חשמל, אבל אפשר לנצלה כחום", פרופ' קריבוס מסביר. "אפשר להשתמש בה לחימום מים ומבנים ואף לנצל חום זה למיזוג האוויר. כאשר קרינת השמש חזקה ביותר יש ביקוש רב למיזוג האוויר, ולכן זהו שימוש אידאלי בחום".


ואולם אי-אפשר להעביר חום למרחקים גדולים, ולכן פרופ' קריבוס מציע פיתוח יחידות קטנות של קולטים סולריים שיוצמדו לגגות או לקירות של בנייני מגורים או של משרדים, שיחליפו או ישלימו את אספקת החשמל מחוות סולריות גדולות. החום שהקולטים ייצרו יומר למיזוג אוויר בבניין.


ומה עושים כשאין אור שמש? במקרה כזה, פרופ' קריבוס משיב, הצרכנים יכולים להתחבר לרשת החשמל המקומית. בשעות שאין איש בבית הצרכנים יכולים למכור לרשת את החשמל הסולרי העודף ולהתקזז בחשבון החשמל. אפשר גם לאגור את החום המופק מאנרגיית השמש לצורכי מיזוג אוויר – קירור או חימום.


באמצעות חברת רמות שליד אוניברסיטת תל-אביב, הטכנולוגיה של פרופ' קריבוס מוסחרה לחברת הזנק לפני כשלוש שנים, ובמקביל פרופ' קריבוס בנה ומפעיל את המתקן שפיתח במעבדתו – קולט קטן המייצר חשמל וחום (הכוונה לחבר כמה קולטים כאלה למתקן שיפיק מיזוג אוויר). החברה גייסה בזמן האחרון השקעה גדולה ובונה עתה אב-טיפוס לתעשייה אשר יהיה צעד ראשון בדרך למסחור הטכנולוגיה.


"מנקודת המבט הטכנולוגית אין בעיות עקרוניות", אומר פרופ' קריבוס. "השאלה שנותרה היא כיצד להפוך את הקולט הקטן – היחידה הבסיסית בטכנולוגיה החדשה – לזול, ליעיל ולאמין ככל האפשר. אנו רוצים שהקולטים הללו יפעלו 30-20 שנה, מה שמחייב תכנון הנדסי קפדני".


פרופ' קריבוס מתכנן פרויקט נוסף בשיתוף ד"ר הדס ממן, גם היא מבית הספר להנדסה מכנית ולשעבר עמיתת פורטר. השניים משתמשים בטכנולוגיית האנרגיה הסולרית שפיתח פרופ' קריבוס לפיתוח שיטה לטיהור מים בכמויות גדולות ובקצב מהיר. לטכנולוגיה חדשנית כזו יתרונות עצומים במדינות מתפתחות, שאמצעיהן הכלכליים דלים, ומימיהן מזוהמים וגורמים למחלות. הטכנולוגיה הדומה היחידה הקיימת כיום נקראת SODIS (טיהור מים סולרי), ואפשר לטהר באמצעותה בכל פעם רק כמויות קטנות של מים. לכן היא אינה יעילה ואינה עונה על הצרכים.


לדברי ד"ר ממן, המערכת מבוססת על "סינרגיה" של חום ושל קרינה על-סגולה שמקורם באור השמש. "הרעיון הוא למצוא מערכת טיהור זולה שתנצל את התכונות הטבעיות של קרינת השמש. למדינות מתפתחות אין כסף, אבל יש להן אור שמש בשפע".


התשובה נישאת ברוח

גם הרוח נמצאת בטבע בנדיבות, והיא "מקור אנרגיה מהנקיים ביותר שאנו יכולים לנצל", אומר פרופ' אבי זייפרט מבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטת תל-אביב.


לאנרגיית הרוח קשר הדוק לאנרגיית השמש - השמש המחממת את האטמוספרה מחוללת אותה. ואולם הטכנולוגיה לייצור אנרגיית רוח אינה יעילה כיום מאחר שלצורך הפעלת טורבינות רוח נדרשות רוחות שמהירותן גבוהה. לפיכך האפשרויות למצוא מקומות מתאימים לטורבינות ולהפעילן – מוגבלות.


פרופ' זייפרט ופרופ' קריבוס עובדים על פיתוח טורבינת רוח שתפעל במהירויות רוח נמוכות מהמקובל היום. פרופ' זייפרט מסביר שבמעבדה לאווירודינמיקה ע"ש מדואו באוניברסיטת תל-אביב פותחה במשך עשרים שנה טכנולוגיה הקרויה "בקרת זרימה אקטיבית". באמצעותה אפשר לשנות את מהירות הזרימה סמוך לפני השטח של להבי הטורבינה, זאת בעזרת הזרקת כמות קטנה של אנרגיה במקום ובזמן המתאימים, וכך לשפר את ביצועי הטורבינה. אם יפותחו טורבינות רוח בטכנולוגיה של בקרת זרימה אקטיבית לדרגת יעילות מרבית, יהיה אפשר למקמן אפילו באזורים שבהם הרוחות מתונות, וכך ייווצרו הזדמנויות חדשות רבות לניצול אנרגיית הרוח.


אבל לא זו בלבד שהטורבינות הקיימות אינן יעילות – הן גם רועשות, ולכן יש למקמן על פי רוב הרחק מאזורים מיושבים. פרופ' זייפרט משתף פעולה עם פרופ' טוביה מילוא מבית הספר להנדסה מכנית באוניברסיטה ועם פרופ' לוץ מהמכון לאווירודינמיקה באוניברסיטת שטוטגרט, גרמניה, להפחתת הרעש של טורבינות רוח באמצעות אותה הטכנולוגיה של בקרת זרימה אקטיבית. טורבינות שקטות יותר אפשר למקם באזורים רבים, אפילו בשכונות מגורים, בלא שיפריעו לתושבים.


פרופ' זייפרט רואה באנרגיית הרוח משאב לא מנוצל בעל פוטנציאל עצום. לדבריו, "אם יהיו טורבינות הרוח יעילות יותר, קטנות יותר, רגישות פחות לתנאי רוח משתנים וניתנות להצבה באזורי מגורים, תגבר במידה ניכרת יכולתנו להפיק אנרגיה מהרוח".


אחסון אנרגיית השמש והרוח

עוד חוקר הפוסע בצעדים גדולים בשדה האנרגיה המתחדשת והנקייה הוא פרופ' עמנואל פלד מבית הספר לכימיה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר. פלד מפתח תאי דלק המסוגלים לאחסן כמויות גדולות של אנרגיית רוח ושמש ולספק אותן לרשת החשמל הארצית. מערכת זו לאחסון אנרגיה מבוססת על טכנולוגיה שעלותה מעטה ויעילותה רבה. חברת רמות, חברת היישום של אוניברסיטת תל-אביב, רשמה טכנולוגיה זו כפטנט.


תא דלק הוא מתקן הדומה לסוללה בהבדל מכריע אחד: הכימיקלים שלו מאוחסנים מחוץ למתקן, ולא בתוכו. המערכת של פרופ' פלד ממירה אנרגיה חשמלית המופקת מהשמש או מהרוח לאנרגיה כימית. הכימיקלים הנוצרים מאוחסנים במכלים מתאימים מחוץ לתא הדלק. כשיש צורך, תא הדלק הופך את האנרגיה הכימית בחזרה לאנרגיה חשמלית ומזרים אותה לרשת החשמל או לצרכן.


המערכת שפותחה באוניברסיטת תל-אביב מתאפיינת בשיעור נצילות גבוה של המרת אנרגיה, 75%, ובעלות נמוכה, ולכן היא מתאימה לשימושים הצורכים אחסון כמויות גדולות של אנרגיה.


תא הדלק שפיתח פלד יכול גם להתגבר על בעיה מרכזית בהפקת אנרגיית רוח – היא נושבת בחוזקה בעיקר בלילה, כשצריכת האנרגיה החשמלית נמוכה. תא הדלק יכול לאגור את אנרגיית הרוח במשך הלילה ולספקה ביום, כשצריכת החשמל גבוהה.


"אם מתמודדים בהצלחה עם השתנות העוצמה של הרוח ושל קרינת השמש על ידי אגירת האנרגיה המופקת מהן בזמני שיא פעילותן ועל ידי אספקתה בזמני השפל של פעילותן, אפשר להגיע לשלב שבו חוות רוח וחוות סולריות יוכלו לספק 50% או יותר מצריכת החשמל בארץ", אומר פרופ' פלד. תחנה לאגירת אנרגיה תכלול מצרף של מאות רבות של תאי דלק (כל אחד בעל הספק של חמישים קילוואט) ותספק עשרות עד מאות מגה וואט של חשמל לרשת החשמל או לצרכן.


הפרויקט של פלד ממוסחר על ידי רמות. בעת האחרונה הוקמה חברת הזנק שמטרתה להשלים את פיתוח הטכנולוגיה ולהחדירה לשוק.


קרקע פורייה לשינוי

הפקת אנרגיה מביומסה – חומרים אורגניים מתחדשים, כגון יבולים – נעשתה מקובלת בארה"ב בשנים האחרונות. בעקבות זאת זינק השימוש בדלקים צמחיים נוזליים לתעבורה, כגון אתנול וביו-דיזל, המופקים בעיקר מגידולים חקלאיים.


עם זאת השימוש בדלקים צמחיים שנוי במחלוקת: גידולים דוגמת תירס, חיטה ופולי סויה, שבעבר שימשו אך ורק כמזון, משמשים כיום גם כדלק, והתוצאה היא עלייה תלולה במחיריהם. היות שחלק מהגידולים משמשים כמזון לבהמות בתעשיית הבשר, גם מחירי הבשר מאמירים. בעיה נוספת היא שרק 15% מצמח התירס יכולים להיות מנוצלים להפקת דלק צמחי.


במרכז מן למדעי הצמח בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז באוניברסיטת תל-אביב מחויבים להרחבת הידע העולמי באשר לאופן שבו דלק צמחי יכול להפוך למקור אנרגיה זול ויעיל.


"אוניברסיטת תל-אביב מפתחת צמחים בעלי מקדם עלות-תועלת גבוה ואת הטכנולוגיה להמרתם לדלק אורגני", אומר פרופ' ברוך אפל, ראש מרכז מן. העתיד, לדבריו, טמון בשימוש בצמחים עתירי תאית (צלולוזה) להפקת דלק צמחי, ומאחר שצמחים אלה אינם אכילים, הם לא יתחרו בגידולי חקלאות. אולם התאית מצויה לרוב בגבעולים ובחלקים הקשים של הצמח, והיא קשה לפירוק, ולכן השקעה רבה של אנרגיה דרושה כדי לשחרר את מולקולות הסוכר האגורות בה.


פתרון אפשרי לבעיה זו הוא שימוש בפטריות המייצרות ומפרישות אנזימים מפרקי-תאית. כשהפטריות באות במגע עם חומר צמחי מוצק הן הופכות את התאית לגלוקוזה, ואותה אפשר לעבד ביתר קלות לדלק אורגני.


המכשול העיקרי במימוש השיטה הוא יעילות התהליך, שכן הוא מושפע מכמות האנזימים שהפטרייה מפרישה ומרגישותה לתנאי הסביבה שבה התאית מפורקת. פרופ' עמיר שרון ממרכז מן מסביר: "כשהפטריות פועלות על חומר צמחי, חומרים שונים – שחלקם רעילים לפטריות – משתחררים, ואלו מעכבים את פעולתן".


לפתרון הבעיה פיתח פרופ' שרון פטרייה מהונדסת גנטית בעלת כושר שרידות משופר ויכולת לפעול בתנאי סביבה קשים, כגון התנאים הדרושים לפירוק תאית הצמח. "לפטרייה הטרנסגנית הזאת כושר גדילה וייצור אנזימים טוב יותר, היא פגיעה פחות ועמידה יותר בפני חום ובפני רעלים. תכונות אלו יש בהן משום יתרון בעת פירוק תאית".


צלולוזומים על פי תכנון

פתרון אחר לבעיה עשוי להימצא הודות למחקרו של פרופ' רפאל למד מהמחלקה למיקרוביולוגיה מולקולרית ולביוטכנולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. פרופ' למד גילה זן של חיידק המפרק תאית ביעילות. זן זה, הקרוי Clostridium thermocellum, מכיל מכלול של חלבונים התוקף את התאית ומפרקה. פרופ' למד ועמיתו פרופ' אדוארד באייר ממכון ויצמן למדע טבעו את המונח "צלולוזום" ככינוי למכלול. לדברי פרופ' למד, השימוש בצלולוזומים לפירוק תאית יעיל עד פי עשרים מהשימוש בפטריות לאותה המטרה.


פרופ' למד וצוותו חוקרים עתה, האם לאסטרטגיה של חיידקים פוטנציאל בתהליכי ביו-המרה, האם לשיטת הצלולוזום המלאכותי יתרון מעשי בפירוק חומרי ביומסה מורכבים. הוא ועמיתיו פועלים בשיטה של יצירת צלולוזומים על פי תכנון על ידי צירוף מרכיבי צלולוזום שמקורם בכמה סוגי חיידקים.


פרופ' למד מסביר: ל"צלולוזום מלאכותי" מבנה פחות אקראי מאשר לטבעי, וכך אפשר לבחון את השפעתו של ארגון התת-יחידות במכלול על יעילותו. "אנו מקווים ליצור צלולוזום 'מפרק-על' שהוא בן-כלאיים מלאכותי פשוט יחסית".


פרופ' חגית מסר-ירון, סגנית נשיא אוניברסיטת תל-אביב למחקר ולפיתוח, מסכמת: "באוניברסיטת תל-אביב בקמפוס אחד יש תשע פקולטות הכוללות את כל הדיסציפלינות האקדמיות והמאפשרות גישה רב-תחומית הדרושה לפיתוח נכון של אנרגיות מתחדשות. מתוך גישה זו מביאים בחשבון את האתגרים הטכנולוגיים וגם את השפעותיהם החברתיות והכלכליות, ומוצאים את האיזונים המיטביים לתועלת החברה. אוניברסיטת תל-אביב היא המקום המתאים בארץ להוביל את מחקרן ואת פיתוחן של אנרגיות מתחדשות, וחברת רמות תורמת להפיכת המחקרים למוצרים".


אנרגיה: הצעד הראשון - חיסכון

"הפחתת התלות בדלקים מאובנים היא כורח כלכלי, סביבתי ופוליטי, ועלינו לפעול במהירות להשגת מטרה זו", אומר פרופ' יהודה כהנא מהפקולטה לניהול – בית הספר למוסמכים במינהל עסקים ע"ש ליאון רקנאטי באוניברסיטת תל-אביב וראש המכון לסביבה ועסקים ע"ש אלפרד אקירוב-אלרוב. לדבריו, "במקביל להשקעת כסף במאמץ לפתח ולייצר בעוד כמה שנים אנרגיה מתחדשת ו"ירוקה" – עלינו לפעול מיד לצמצום צריכת הנפט. צמצום הצריכה ב- 10% שקול לביטול הצורך להקים תחנות כוח יקרות ומזהמות. אין זו משימה קשה מדי: כל פרט וכל עסק יכולים לחסוך אנרגיה מרובה על ידי צמצום הנסיעות, כיבוי תאורה לא נחוצה, הגבלת השימוש במיזוג אוויר, הנמכת הטמפרטורות של מכונות הכביסה, ייבוש כביסה בשמש, חיסכון במים (הצורכים אנרגיה מרובה לשאיבה, להולכה ולחימום) וכו'. צעדים אלה, הכרוכים במאמץ מזערי, יפחיתו מיד את צריכת הדלק בעולם ויעלו את איכות החיים".


"עלינו לבחור בזהירות את הטכנולוגיות הנכונות לאנרגיה מתחדשת ולהביא בחשבון את העלויות הכלכליות והאקולוגיות המלאות שלהן מאחר שלא כל הפתרונות להפקת אנרגיה מתחדשת 'ירוקות' לחלוטין", מזהיר פרופ' כהנא. "לכמה מהן תוצאות מזיקות, כגון ניצול יתר של משאבי קרקע ומים, השפעה על ייצור המזון ועל מחירו ופגיעה בחיות הבר ובטבע בכללו. לשם הערכת פרויקטים כאלה עלינו לאמץ מנגנוני תמחור חדשניים, עקביים, מדויקים ושקופים יותר, אשר מביאים בחשבון גם את העלות של המדרך האקולוגי".


צמצום צריכת הנפט חיונית מסיבה נוספת: מחירי נפט גבוהים מעשירים מדינות יצרניות נפט, רובן אינן ידידות של ישראל ואינן דמוקרטיות, מציין פרופ' כהנא. "עלייה של 70 דולר לחבית נפט פירושה רווח של כשבעה מיליארדי דולרים ליום או 2.5 טריליוני דולרים לשנה, הזורמים למשטרים האלה", הוא מדגיש. "הסכומים דמיוניים: אם נערום חבילה של טריליון דולרים בשטרות של דולר, היא תגיע עד לירח", הוא אומר. "אין זה הגיוני שנתרום במו ידינו להתחזקות כה אדירה של מדינות שאינן מידידותינו. כספים אלו מאפשרים להן להשתלט על הכלכלה בעולם, וחלקם מפרנסים את הטרור".


חשמל מן הצומח

הפוטוסינתזה, התהליך שבאמצעותו צמחים הופכים אור שמש למזון ולחמצן, היא מהטכנולוגיות המתקדמות ביותר שהנדסה "אמא אדמה". פרופ' חנוך כרמלי, חוקר באוניברסיטת תל-אביב, מצא דרך לרתום את תהליך הפוטוסינתזה ליצירת חשמל.


היות שהצמחים הם מקור האנרגיה הקדום ביותר על פני כדור הארץ, מסביר פרופ' כרמלי, היה להם הזמן הרב ביותר לפתח תהליך מושלם של הפקת אנרגיה. "במשך מאות מיליוני שנים השתכלל תהליך הפוטוסינתזה ונעשה יעיל ביותר".


עם התקדמות הטכנולוגיה, המכשירים האלקטרוניים שבשימושינו, כגון מחשבים וטלפונים ניידים, קטנים בהדרגה בזכות יישום טכנולוגיות מזעור. והוא הדין בפוטוסינתזה: התהליך מתרחש בחלבון בממדי ננו הפועל כתא פוטו-וולטאי או כתא שמש – מתקן הממיר אור לחשמל – בתוך תאי הצמח. מולקולות צמח פועלות כ"חוטי תיל" המזרימים את האנרגיה בין התאים הפוטו-וולטאיים.


הרעיון של פרופ' כרמלי היה לבודד את חלבון הצמח שבו האור הופך לחשמל, לייצר שכבות של חלבונים מיובשים ולמקמן בין שתי אלקטרודות, שישמשו תחליף למולקולות המקשרות בתא הצומח. האלקטרודות שקופות, כך שאור השמש יכול לעבור דרכן ודרך החלבונים ולעורר את תהליך הפוטוסינתזה. "בשלב זה", אומר פרופ' כרמלי, "הצלחנו לייצר חשמל במעבדה מתאים אלה בשיטה לא מזהמת. פיתוחו של מתקן כזה יכול להיות זול מייצור תאי שמש רגילים, העשויים מחומרים יקרים, ולהוזיל את מחיר החשמל שאנחנו מייצרים כיום באמצעות תאי שמש שעלותם מסחרית", אומר פרופ' כרמלי.




הוסף תגובה הדפס מאמר      שלח לחבר      מאמר מועדף
 
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up