סיקור מקיף

חוקרי הטכניון פיתחו סוללת סיליקון-אוויר המסוגלת לעבוד אלפי שעות ללא הפסקה

הטכניון רשם פטנט על הפיתוח, אשר פורסם בכתב העת המוביל בעולם באלקטרו-כימיה

 תרשים סוללת אויר סיליקון. באדיבות פרופ' יאיר עין עלי, הטכניון
תרשים סוללת אויר סיליקון. באדיבות פרופ' יאיר עין עלי, הטכניון

חוקרי הטכניון הצליחו לפתח סוללת סיליקון-אוויר המסוגלת לעבוד אלפי שעות ללא הפסקה. הפיתוח פורסם בכתב העת המדעי המוביל Electrochemistry Communications.

פרופסור יאיר עין אלי, מהפקולטה להנדסת חומרים בטכניון, חוקר שנים רבות סוללות מתכת-אוויר. בסוללות המוכרות לנו, יש אלקטרודה חיובית (+) הנקראת קתודה ואלקטרודה שלילית (-) הנקראת אנודה. הן מופרדות על ידי חוצץ ובתוכו נוזל שמכיל יונים )אלקטרוליט). “בסוללות מתכת-אוויר יש חיסכון ניכר במשקל ובעלויות, כי למעשה אין בהן קתודה מובנית”, הוא מסביר. “בסוללה זו הקתודה היא החמצן שבא מן הסביבה דרך ממברנה (זו הסוללה שמשתמשים בה, למשל, כבדי שמיעה, כי היא קלה ומאריכת ימים). היו נסיונות בעבר לשדרג סוללה כזו גם לרכבים חשמליים ולמכשירים אלקטרוניים נישאים, ועתה קיבל הדבר תנופה מחודשת כאשר החברות 'טויוטה' ו'פנאסוניק' משתפות פעולה בהטמעת סוללת אבץ-אוויר במכוניות חשמליות עתידיות”. המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ((MIT ביחד עם עוד חברות מסחריות, דוגמת IBM ו”טסלה”, ובעידוד הממשל האמריקני, מנסים לפתח סוללות ליתיום-אוויר נטענות, אשר יכולות להגיע עד פי עשרה צפיפות אנרגיה מהטכנולוגיות הקיימות כיום (יעבדו פי עשרה יותר זמן, או פי עשרה יותר מרחק נסיעה).

פרופסור עין אלי מציע להשתמש בסוללת סיליקון-אוויר. “הסיליקון (צורן) הוא חומר נפוץ ביותר, אינו מסוכן ויציב ביותר, קל משקל ובעל תכולת אנרגיה גבוהה (ארבעה אלקטרונים מועברים במהלך חימצון אטום סיליקון יחיד) ואנו למעשה הופכים אותו לחול (צורן דו-חמצני) במהלך פריקת הסוללה. זו תהיה סוללה לא נטענת, דוגמת הסוללות המוכרות לנו כיום”, הוא מסביר.

סוללה כזו, בעלת אורך חיי מדף בלתי מוגבל, תהיה טובה לשימוש בתחום הרפואי (כמו במשאבות לחולי סוכרת או במכשירי שמיעה) ובתחום האלקטרוניקה, כחלק מובנה מהתקן הבנוי כולו מסיליקון. הסוללה החדשנית תוכל לספק אנרגיה עד אלפי שעות עבודה, ללא החלפה.

עבודת הפיתוח של סוללת הסיליקון-אוויר נעשתה במימון הקרן הדו-לאומית למחקר, בהשתתפות הדוקטורנט גיל כהן וד”ר דוד סטרוסבצקי מהטכניון ופרופ' דיגבי מקדונלד מאונ' פנסילבניה בארה”ב.

18 תגובות

  1. הפטנט שלהם משנת 1999 כפי שניתן לראות כאן:
    http://www.lutec.com.au/patents.htm

    הפטנט התקבל בארה”ב בשנת 2003

    מה שהם מתארים בתור “התיאוריה שמאחרי המכשיר” אינו אלא טקסט קצר שמסתיר יותר משהוא חושף:
    http://www.lutec.com.au/other/lutec0711.pdf

    עד היום (עם כל המשקיעים שקפצו על העניין) הם לא מכרו כלום.
    הסק את המסקנות בעצמך.

  2. כתבה של סקאי ניוז אוסטרליה:
    מהנדס אלקטרוניקה טוען שהמציא גנרטור אלקטרומגנטי ביתי, המסוגל להפיק פי 5 יותר אנרגיה מאשר הוא צורך – והכול ללא זיהום. נשמע כמו אנרגיה נקייה ומתחדשת לכל בית, ורק ב-5,000 דולר. מה דעתכם?

    http://www.youtube.com/watch?v=efCelx7qe_M

  3. הכובען:
    מיכאל צודק. אתה מחפש דברים שלא נאמרו.
    מלבד זאת, הסיליקון הוא אכן אחד החומרים הנפוצים ביותר בכדור, גם אם הוא לא מינרל כשלעצמו.
    הליתיום למשל, או האבץ, או הכסף ואפילו הניקל, נפוצים הרבה פחות, וזם הם לא הכרח מינרלים.
    הזיהום שמתקיים לטענתך בעת טעינת הסוללה קיים גם בזו. אבל כשתשליך סוללה זו מחלון מכוניתך, היא תזהם את הסביבה הרבה פחות. ועדיין הדבר לא הודגש בכתבה כמו שהודגשה העובדה שהיא פשוט מספיקה ליותר זמן. זה הכל.

  4. הכובען:
    נראה לי שאתה מחפש הצדקות מתחת לאדמה (ולחול).
    האם טענה כלשהי מבין אלו שציטטת אינה נכונה?
    איפה כתוב משהו על פתרון קסם לא מזהם?

  5. זה משתמע מכאן:
    "הסיליקון (צורן) הוא חומר נפוץ ביותר, אינו מסוכן ויציב ביותר, קל משקל ובעל תכולת אנרגיה גבוהה (ארבעה אלקטרונים מועברים במהלך חימצון אטום סיליקון יחיד) ואנו למעשה הופכים אותו לחול (צורן דו-חמצני) במהלך פריקת הסוללה"
    וגם ההצגה של צורן כחומר נפוץ היא מדויקת כמו ההצגה של מימן כחומר נפוץ. בכדור הארץ החומר מופיע כתרכובת

  6. הכובען:
    אתה יכול להצביע בפני על משפט אחד בכתבה שממנו אתה מסיק מסקנה זו?

  7. הכובען:
    יכול להיות שדבריך נכונים ויכול להיות שלא – אינני יודע מאילו חומרים ובאלה תהליכים יופק הצורן אבל כל זה לא ממש חשוב: סוללה היא מטבעה מכשיר לאגירת אנרגיה שהוכנסה לתוכו ולא מכשיר ליצירת אנרגיה אז על מה בעצם אתה מתלונן?

  8. לאייל:
    הפחמן הדו חמצני שנוצר עכשיו כתוצאה משריפת דלקים במכונית שעליו אתה מצר כל כך לא נוצר כמובן יש מאין – זו היא תרכובת של פחמן ו… חמצן. אז בינתיים יש תהליך כפול – יצירת פחמן דו חמצני וצריכת חמצן. אם יעברו לסוללות הנ"ל מבחינת החמצן שום דבר לא ישתנה, אך במקום פחמן דו חמצני נקבל עתה חול. לא עדיף?

  9. ומאחר שאין (כמעט) צורן טהור בטבע צריך להפיק אותו, תהליך שכמובן דורש אנרגיה וגם מזהם. אני גם משער (אלא אם זה פרפטום מובילה) שהאנרגיה הדרושה להפקת צורן והפרדתו מהחמצן זהה לזו המתקבלת כאשר הסוללה מייצרת חשמל ויוצרת צורן דו-חמצני מחדש.

  10. רועי, תודה על תשובתך.
    אך עדיין זה לא מרגיש טוב שישנו גורם נוסף שככל שיופץ ויצליח, כך יפגע יותר בהרכב האויר שאנחנו נושמים. השאלה היא כמותית: מה יקרה במידה והרעיון הזה יהיה כל כך מוצלח כך שכל סוללה תהיה מבוססת עליו? אז הרכב האויר בתוך הערים בוודאי ישתנה. מילא היה יותר חמצן, אבל פחות?

    מזכיר לי את המקרה של מכוניות מונעות מימן שהוצגו לאחרונה. באות לפתור בעיה חשובה, אולם תוצרי הפליטה הם אדי מים. ואז שוב עולה הבעיה הכמותית: תחשוב על מציאות שבה רוב המכוניות אם לא כולן הן כאלה. כאילו כל העיר מרושתת ביצרני לחות! במקום שיהיה לך 70% לחות מזויעים בקיץ התל-אביבי יהיה לך 90% לחות בלתי אפשריים.. אותו משקל. 

  11. לאייל
    1. הסוללה לא תהיה נטענת= סוללה ראשונית מה שנקרא בעגה המקצועית, כלומר ניתן להשתמש ובסוף לזרוק.
    חיי מדף בלתי מוגבל= אתה יכול לשים אותה בוואקום או במקום בלי חמצן והיא לא תאבד מהקיבול שלה. כלומר גם עוד 100 שנה היא תוכל לעבוד, בניגוד לרוב הסוללות הראשוניות היום (אבץ פחם רגילות, למעט סוללות תרמיות) שבהן הקיבול אובד עם הזמן כתוצאה מהשדה החשמלי והתפרקות חומרים בסוללה.
    2.אין בעיה של חמצן באויר, החמצן נוצר כמעט כל הזמן בעיקר מהים, אך גם מצמחיה ע"פ כדור הארץ. אם כבר אתה מתלונן על בזבוז משאבים, יש לך את כל מאגרי המים המתוקים שמתבזבזים על שטויות. הם יותר נדירים והפקתם הרבה יותר יקרה.

  12. מעניין העניין. ועכשיו לשתי שאלות:

    1. לא מסתדר לי שבפסקה השנייה לפני הסוף כתוב "…זו תהיה סוללה לא נטענת…", ובפסקה לאחריה כתוב: "…סוללה כזו, בעלת אורך חיי מדף בלתי מוגבל…". הרי נעשה שימוש בסיליקון שמתחמצן והופך לחול. בסוף הוא צריך להיגמר לא?

    2. עד כמה ראוי להשתמש במקור אנרגיה שמסתמך על החמצן שאנו נושמים? לא מספיק שהפחמן דו חמצני הולך ותופס נתח יותר גדול ממה שמגיע לו בעזרתנו האדיבה, אז גם שאת החמצן נדחק עכשיו החוצה? לא מתאים..

  13. לעמי בכר,
    קרא שוב את הפסקה הלפני אחרונה. מהמוצר הזה ייהנו רבים.

  14. חול חול ואין מה לאכול.
    בינתיים מה? לא חול ולא כולרע…
    שורפים כמו משוגעים.
    למה אין בנוסף לכל המחקרים עתירי הידע הללו גם פירסומים על אפליקציות עובדות שיודעות לנצל את המדע הנהדר שמנפיקה לנו האקדמיה? כמו שאמר אריאל שרון בזמנו על גדר ההפרדה: "תתחילו לבנות"

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.