פריצת דרך הושגה לאחרונה במעבדתה של פרופ’-משנה לילך עמירב, חברת סגל בפקולטה לכימיה שבטכניון
מערכת חדשנית שפותחה בטכניון מציגה שיטה מפתיעה ופורצת דרך בהפקת מימן ממים באמצעות אנרגיית שמש. בכתב העת Nano Letters אשר דיווח על כך, הוסבר כי דלק מימן נחשב למקור אנרגיה מבטיח בעיקר משום שהוא מופק ממים, הזמינים תמיד, ולכן אינו כרוך בבעיות פוליטיות וכלכליות המאפיינות את שוק האנרגיה המסורתי.
יתירה מכך, בניגוד לדלקים מחצביים השימוש בו אינו מזהם וזו הסיבה שארה”ב משקיעה מיליארדי דולרים בתוכניות המעודדות פיתוח טכנולוגיות לייצור מימן.
פריצת דרך הושגה לאחרונה במעבדתה של פרופ’-משנה לילך עמירב, חברת סגל בפקולטה לכימיה. בשעה שרוב המאמץ המחקרי בעולם נעשה בנתיב האמפירי – ניסוי וטעייה בחומרים שונים ובדיקת יעילותם – במעבדתה של פרופ’-משנה עמירב מפותחים חומרים קטליטיים על סמך איפיון מדויק של החומר ברמת החלקיק הבודד. כך פותחו במהלך השנים חומרים מלאכותיים מתקדמים המתאימים למשימה הפוטוקטליטית באופן אופטימלי. המערכת החדשה המוצגת במאמר הנוכחי מוכיחה שהמאמץ השתלם; מערכת זו, שבמרכזה פוטוקטליסט ננומטרי הפועל בסביבה בסיסית מאוד, שובר את כל המוסכמות הקודמות באשר לניצולת מקסימלית ומפיק 360,000 מוֹל מימן לשעה לכל מוֹל של קטליסט.
המערכת החדשה בנויה משני מוליכים למחצה, הערוכים כחלקיק ננומטרי זעיר (נקודה קוונטית) מחומר אחד, שתול באופן לא סימטרי בתוך החומר השני שצורתו מוט ננומטרי, ובקצה המוט חלקיק פלטינה.
לנקודה הקוונטית יכולת למשוך ולאגור מטענים חיובים. כאשר המערכת מושרית במים ונחשפת לאור שמש, הננו-מוט קולט פוטונים (אור) ומשחרר מטענים. האלקטרונים (מטען שלילי) מצטברים בחלקיק הפלטינה, בעוד שמטענים החיוביים נצברים בנקודה הקוונטית. ההפרדה הפיסית בין המטענים הללו היא המפתח להצלחת המערכת. האלקטרונים אחראים לחיזור, הראקציה שמייצרת מימן מהמים. כשמולקולת מים נשברת משתחרר יון מימן טעון חיובית. כאשר שני יונים כאלה מגיבים עם שני אלקטרונים, על גבי הפלטינה, הם חוברים יחד ליצירת מולקולת מימן. את יעילות התוצאה, כאמור, היא נצילות של 100% בתהליך זה, כלומר כל שני פוטונים יצרו מולקולת מימן, ללא אובדנים, יעד שנחשב עד כה בלתי אפשרי למימוש.
