בתמונה למעלה (מימין לשמאל): עומר חירם ועופר זוהר. צילום: Techtime
חברת ION FLUX החיפאית פיתחה טכנולוגיית ייצור מימן אשר עשויה לשנות את כלכלת השימוש בתאי דלק לייצור חשמל. תאי דלק מייצרים אנרגיה חשמלית באמצעות יצירת אינטראקציה כימית בין מימן לבין חמצן המגיע מהאטמוספירה. התהליך גורם ליצירת מים הנפלטים מתאי הדלק כתוצר לוואי (Zero Tailpipe Emisson), ולשחרור אלקטרונים חופשיים המספקים חשמל לתא הדלק. הטכנולוגיה הזו מוכרת שנים רבות, אולם השימוש בה עדיין מוגבל מאוד בגלל הקושי באספקת מימן אל תאי הדלק.
כיום מיוצר הגז במתקנים גדולים שמהם צריך לשנע אותו אל הצרכן (תא הדלק) בלחץ גבוה. אלא שמדובר בגז עתיר אנרגיה ודליק מאוד, ולכן השינוע מסוכן ויקר מאוד. הטכנולוגיה של ION FLUX קיבלה השראה ממחקרים שבוצעו על-ידי פרופ' אלון גני בטכניון, ומיועדת להתגבר בדיוק על הבעיה הזו: היא מבוססת על יצירת מימן באמצעות חלקיקי אלומיניום ממוחזר, זול ובטוח להובלה. החלקיקים עוברים הכנה מיוחדת מראש, וכאשר היא מוכנסים באמצעות פוד סגור אל מכשיר ייצור החשמל, המימן נוצר במקום ומוזן אל תא הדלק (בדומה למכונת קפה ביתית).
החברה הוקמה בשנת 2024 על-ידי פרופ' עופר זוהר, שהגיע מתחום מדעי המוח במכון המחקר של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, ארה"ב, ועל-ידי מהנדס כימי ומומחה למימן, עומר חירם, אשר הגה את הרעיון. השניים נפגשו מספר ימים לאחר פרוץ המלחמה ב-7 באוקטובר 2023, לאחר שעומר הקים את משמר שכונת הכרמל הוותיק בחיפה, כדי לסייע לתושבי השכונה להתמודד עם החששות לביטחונם. עופר הצטרף למשמר השכונתי, ונפגש עם עומר במהלך המשמרות המשותפות.
עומר: "סיפרתי לו על הקשיים שהתמודדתי איתם בהובלת מימן אל אתרי יעד בארץ, ועל כך שצריך גישה חדשה: במקום להוביל מימן – צריך לייצר אותו באתרי היעד. המימן הוא כל-כך נפיץ, שגם היום, 100 שנים לאחר אסון התפוצצות ספינת האוויר 'הינדנבורג' עדיין יש פחד מהמימן". השיחות הפכו לתוכנית פעולה והשניים הקימו את ION FLUX שגיבשה כיוונים חדשים לטכנולוגיה שהציג פרופ' גני. עופר זוהר: "אלומיניום היא מתכת מאוד נפוצה בטבע וקל מאוד לעבד אותה ולהשתמש בה. היא נחשבת למתכת לא מחלידה מכיוון שהיא מתחמצנת במהירות עצומה בשכבה דקה. התוצאה: גוף האלומיניום מתכסה בתוך שניות בשכבת הגנה המונעת את הרס המתכת, ולכן האלומיניום נראית כמתכת לא-מחלידה".
פתרון חדש לרעיון ישן
"כל מולקולת מים מכילה שני אטומי מימן ואטום חמצן אחד. כבר לפני יותר מ-100 שנה העלו את הרעיון שההתחמצנות החזקה של האלומיניום יכולה לתלוש את אטומי החמצן מהמים, ועל-ידי כך לייצר מימן. הבעיה היתה כיצד לפרוץ את שכבת ההגנה שעל פני שטח האלומיניום. גני הראה שאם מצפים את האלומיניום בליתיום הידריד (LiH), הוא מחליש את שכבת ההגנה הזו ומאפשר לאלומיניום לפרק את מולקולת החמצן. המוצר שפיתחנו בנוי משני מרכיבים משלימים: דלק-אלומיניום בשם ALF, וגנרטור המייצר את המימן בפועל, בשם המסחרי HyGen".
הדלק של החברה (ALF) מגיע במתכונת של חלקיקי אלומיניום מצופים ליתיום הידריד, ארוזים בתוך פודים סגורים. זהו חומר מוצק ויציב, נוח לאיחסון ולשילוח. הפודים האלה מוזנים לתוך הגנרטור, ושם הם מתערבבים במים ומפיקים גז מימן המוזן ישירות לכל סוגי תאי הדלק. לאחר הפקת המימן, פתיתי האלומיניום הופכים לאלומינה, שהיא אלומיניום מחומצן שניתן למחזר כדי לייצר מוצרים חדשים מבוססי אלומיניום.
מפא"ת הזמינה מערכת
הרעיון של החברה מעורר עניין רב. החברה ביצעה גיוס הון ראשוני באמצעות חממת Road-2 של עיריית חיפה וחברת אנבידיה, קיבלה מימון מקרן CreationsVC באמצעות Craetion-Space וקיבלה הזמנת מוצר ממפא"ת עבור מטעני סוללות בשטח. עומר חירם: "שוק היעד שלנו כולל את כל מצבי ה-Off Grid: אתרים מרוחקים, כלי-רכב חשמליים, כלי עבודה, מערכות ייצור חשמל מרוחקות ועוד. הטכנולוגיה גמישה לגמרי, ומתאימה למערכות בהספק נמוך ולמערכות בהספק גבוה. לאחרונה הדגמנו הפעלת רכב RC קטן באמצעות הגנרטור שלנו, ובתוך כשנתיים נספק גנרטור בהספק של 5kW, אשר יכול להפעיל מנוע של מלגזה, להטעין רכב חשמלי או לספק גיבוי חשמל לבית ממוצע".
עופר זוהר: "פיתחנו תהליך מעגלי לחלוטין, ולכן מבחינת הפליטה של חומרים מסוכנים, מדובר בתהליך מסוג Zero Emission. הטכנולוגיה שלנו תפתח את שוק המימן, אשר תקוע כעת בגלל תקרת הזכוכית של הובלת מימן במצב צבירה מסוכן מאוד".