מגניקס תסב מטוס נוסעים סילוני למטוס חשמלי המונע באמצעות תאי-דלק מימניים

בתמונה למעלה: מטוס דאש-8. צילום: ויקיפדיה

חברת מגניקס (MagniX) מסיאטל, המפתחת מנועים חשמליים למטוסים ושותפתה של אוויאיישן (Eviation) הישראלית, החלה בפרויקט פיתוח נוסף בתחום התעופה החשמלית: ערכת הסבה המפותחת בשיתוף פעולה עם Hydrogen Universal להסבת מטוסי נוסעים בינוניים המונעים על-ידי מנוע סילון מסוג טורבו-פרופ למטוסים חשמליים המתודלקים באמצעות מימן.

במסגרת הפרויקט הראשון בתוכנית, הן יסבו מטוס De Havilland Canada DHC8-Q300 (בתמונה למעלה), הידוע גם בקיצור DASH-8, למטוס חשמלי לחלוטין המקבל אנרגיה מתאי דלק. מדובר במטוס נפוץ מאוד בשוק הטיסות האזוריות לטווחים בינוניים. הוא יצא לשוק ב-1983, מכיל כ-50 מושבים ועד היום יוצרו כ-2,000 מטוסים.

במסגרת ההסבה, יוחלפו מנועי הסילון בכנפיים במנועים חשמליים מתוצרת מגניקס, בהספק של 2 מגה-וואט (2600 כוחות סוס לערך). זהו המנוע הגדול ביותר שפיתחה מגניקס. תאי הדלק ומיכלי האחסון יהיו באחריות היידרוג'ן יוניברסל.

תעופה בלתי מזהמת

תהליך הפקת חשמל באמצעות תאי דלק מימן אינו מוביל ליצירת פחמן דו-חמצני, אלא ליצירת מולקולות מים ולכן הוא פחות מזהם את האטמוספירה. כבר בשנות ה-80 החלו הנסיונות הראשונים לפתח מנועי מטוסים מבוססי מימן – בתחילה מנועי בעירה פנימית ובעשור האחרון מנועים חשמליים. אלא שהדבר אינו קל: דלק מימני תופס יותר מקום מדלק רגיל, ויש לאחסן אותו במיכלים מיוחדים בגוף המטוס ולא בכנפיים. הדבר מגדיל את הגרר (drag) של המטוס ומצמצם את התפוסה.

כך למשל, המטוס המוסב של מגניקס והיידרוג'ן יכיל 40 מושבים במקום 50 מושבים, כדי לפנות מקום לתאי הדלק. עם זאת, משקל המימן הינו כשליש ממשקל הדלק הרגיל (לכמות אנרגיה זהה), ולכן משקל ההמראה של מטוס מימני נמוך יותר. המנכ"ל הישראלי של מגניקס, רועי גנצרסקי, הסביר ל-Techtime שיש בפרוייקט אתגרים נוספים. "התעשייה מתקשה לפתח תאי דלק מימניים ולשמר ולשנע מימן". מהסיבות הללו רבים בתעשייה מעריכים שמטוסי נוסעים מתודלקי מימן יהיו כלכליים רק בעוד 10-20 שנה.

אילוסטרציה של המטוס המוסב. מקור: MagniX
אילוסטרציה של המטוס המוסב. מקור: MagniX

היידרוג'ן המפתחת את תאי הדלק המימניים, פיתחה גם מערכת אחסון המאפשרת לשנע את המימן באמצעות שרשרת האספקה הקיימת של עולם התעופה. גנצרסקי: "היא הצליחה לתת מענה לבעיות המרכזיות, ובאמצעות המנועים שלנו נפתח את מטוס הנוסעים הגדול ביותר המונע באמצעות מנועים חשמליים. שיתוף הפעולה הזה מכניס אותנו לתחום מטוסי הנוסעים הבינוניים ולקבוצה חדשה של לקוחות. בתעשייה העריכו רבים שלא ניתן להפעיל מטוסים בגודל כזה באמצעות הנעה חשמלית".

לחשמל ציי מטוסים

חברת מגניקס מכוונת לעולם התעופה המסחרית לטווחים בינוניים (Middle-Mile) של עד כ-1,000 מיילים. תחום זה מהווה כ-70% מכלל טיסות הנוסעים המסחריות. טיסות אלה מתבצעות על ידי מטוסים קטנים וקלי-משקל יותר, שניתן להטיסם באמצעות המנועים החשמליים של מגניקס. החברה מציעה לחבות תעופה לטווחים בינוניים אפשרות להסב את מטוסי הבוכנה הקיימים למטוסים חשמליים באמצעות החלפת המנוע, ובכך להוזיל משמעותית את עלויות הטיסה ולצמצם למינימום את הזיהום והרעש.

החברה כבר ביצעה שני פיילוטים: בדצמבר 2019 היא ביצעה טיסת מבחן למטוס DHC-2 Beaver בעל 6 מושבים של חברת Harbour Air הקנדית שהוסב מהנעת שריפה פנימית להנעה חשמלית באמצעות מנוע 750 כוחות סוס של מגניקס. במאי 2020 היא ביצעה טיסת מבחן של Cessna Grand Caravan בעל 9-12 מושבים, שהוסב להנעה חשמלית באמצעות אותו המנוע החשמלי.

ג'נסל חנכה קו ייצור המוני במפעל של פלקס באופקים

[בתמונה: מתוך טקס חניכת קו הייצור באופקים]

חברת ג'נסל אנרג'י (GenCell Energy) מפתח תקווה, המפתחת מערכות גיבוי ואספקת חשמל המבוססות על שימוש בתאי דלק אלקליים (Alkaline Fuel Cells), חתמה על הסכם אסטרטגי עם ענקית שירותי הייצור העולמית פלקס (Flex) לייצור מערכות החברה במתקן הייצור של פלקס באופקים.

ל-TechTime נודע כי בשלב ראשון קו הייצור הייעודי בפלקס יתמקד בייצור מערכת ה-G5 של החברה, וזאת כדי לתת מענה למספר פרויקטים משמעותיים שבהם זכתה החברה, ובהם הסכם לאספקת מערכת הגיבוי לבית החולים הילל יפה בחדרה. בהמשך, יורחב הקו לייצור שתי המערכות החדשים שהחלה החברה לשווק באחרונה, ה-G5rx, העמידה בפני רעידות אדמה, וה-A5, המיועדת לספק חשמל באופן רציף למתקנים באזורים מרוחקים שאינם מחוברים לרשת החשמל.

עוד נודע ל-TechTime כי במסגרת ההסכם, ג'נסל תמשיך לייצר באמצעי הייצור העצמאיים שלה את ליבת המערכת, הממירה את המימן או לחשמל, וזאת כדי לשמור על הקניין הרוחני (IP) של החברה, ואילו בפלקס תיוצר ותורכב המערכת השלמה.

בטקס חניכת קו הייצור באופקים בשבוע שעבר אמר מנכ"ל ג'נסל רמי רשף כי השקת קו הייצור מהווה ציון דרך בפעילות החברה. "בעקבות ההתקנות המוצלחות ב-11 מדינות ברחבי העולם בתעשיות שונות כמו תשתיות, מפעלים ומרכזי שליטה ובקרה. כעת, כדי להאיץ קדימה את הצמיחה שלנו לשלב הבא, אנחנו צריכים להגדיל את יכולות הייצור שלנו. קו הייצור החדש בפלקס מאפשר לנו לעשות זאת במהירות ובגמישות ולממש את יעדי הצמיחה שלנו."

ייצור חשמל נקי באמצעות מימן וחמצן

תא דלק הינה שיטה חלופית לייצור חשמל באמצעות ריאקציה כימית בין מימן לחמצן, הגורמת ליצירה של זרם חשמלי ופליטה של אנרגיית חום. שיטה זו נחשבת לנקייה מאחר שתוצר הלוואי היחיד בתהליך הינו מים, ללא פליטה של גזים מזהמים.

שיטה זו, שהתשתית התיאורטית שבבסיסה פותחה עוד במאה ה-19, הפכה לישימה עוד בשנות החמישים, אך עד השנים האחרונות, בשל עלויותיה הגבוהות, שימשה בעיקר להנעת מעבורות בתחום החלל. ג'נסל הצליחה להוזיל באופן משמעותי את עלויות ייצור החשמל באמצעות פיתוח טכנולוגיית תאי דלק המאפשרת לעשות שימוש במימן ברמה תעשייתית, שהינו זול יותר, וללא שימוש במתכות יקרות כמו פלטיניום כקטליזאטור.

מערכת ה-G5 של ג'נסל

חלופה לסוללות וגנראטורים מבוססי בנזין

החברה השיקה עד כה שלושה מוצרים עיקריים. ה-G5 Long Duration UPS הינה מערכת אל-פסק, המבוססת על תאי-דלק, אשר משמשת כמערכת גיבוי, בהספק של 5 קילו-וואט, למתקני תשתית קריטיים ומערכות חירום, על מנת להבטיח את המשך אספקת החשמל הרציפה גם במקרים של הפסקות ושיבושי חשמל. למערכת יש מספר יתרונות על פני מערכות אל-פסק אחרות. בשונה מסוללות, המסוגלות לאחסן חשמל בכמות מוגבלת, ה-G5 מאפשרת לייצר חשמל ללא הגבלה כל עוד קיים מלאי של מימן, ובניגוד לגנראטורים מבוססי בנזין היא אינה פולטת גזים מזהמים. כמו כן, היא אינה תלויה בתנאי מזג האוויר כמו מערכות סולאריות.

בחודש שעבר דיווחה ג'נסל כי בית החולים הילל יפה בחדרה רכש את המערכת והיא תשמש לאספקת חירום של חשמל במחלקה הקרדיולוגית בבית החולים. זהו בית החולים הראשון בישראל שעושה שימוש במערכת אל-פסק מסוג זה. ל-TechTime נודע כי ישנם עוד מספר בתי חולים בישראל המגלים עניין במערכת, וזו אחת הסיבות להרחבת יכולות הייצור באמצעות ההסכם עם פלקס.

מערכת ה-G5rx דומה במהותה ל-G5, אך היא כוללת כלוב מגן המבטיח את תפקודה גם במקרים של רעידות אדמה. באחרונה קיבלה המערכת בארצות הברית אסמכת עמידות בפני רעידות אדמה (IEEE 693), מה שיאפשר את שיווקה למתקנים באזורים המועדים לרעידות אדמה.

בניגוד לשתי מערכות ה-G5, המשמשות כמערכות גיבוי, ה-A5 היא מערכת ראשית לאספקה רציפה של חשמל עבור מתקנים באזורים מרוחקים שאינם מחוברים לרשת החשמל. ה-A5 נבדלת מה-G5 גם במקור המימן עבור תאי הדלק. בעוד ה-G5 מתבססות ישירות על מימן, תאי הדלק ב-A5 מפיקים את המימן מאמוניה. אמוניה זולה יותר ממימן וניתן לאחסנה במיכלים גדולים יותר ועל כן היא מתאימה יותר לשמש כחומר גלם במערכת חשמל ראשית באזורים מרוחקים שבהם אין תשתית לאספקת מימן.