רכבים היברידיים אמינים וזולים יותר בזכות תא דלק חדשני

חומר המשמש בבגדי ספורט וטיול משמש חומר פלסטי בעל מוליכות גבוהה בתא הדלק ומשפר יעילותו

מדענים מאוניברסיטת מונש (Monash) אשר באוסטרליה חוללו מהפכה בעיצוב תאי-הדלק המשמשים בדור האחרון של רכבים היברידיים, מהפכה אשר תוכל להפוך את הרכבים לאמינים וזולים יותר לייצור.

פריצת הדרך, אשר פורסמה ב-1 באוגוסט בכתב-העת היוקרתי Science, מבוססת על עיצוב חדש של תא-הדלק בו ציפוי ייחודי של חומר הטקסטיל המהפכני Goretex, המשמש בבגדי ספורט וטיול, הינו רכיב המפתח. צוות המדענים עיצבו ובחנו אלקטרודת-אוויר (air-electrode), כאשר שכבה דקיקה בעובי 0.4 מיקרון (כמאה פעמים דק יותר משיערת אדם) של חומר פלסטי בעל מוליכות גבוהה מקובע על-פני הבד ה”נושם”. הפלסטיק המוליך משמש הן כאלקטרודת תא הדלק והן כקטליזאטור.

ד”ר Bjorn Winther-Jensen מהאוניברסיטה אומר כי כפי שהחומר Goretex הביא למהפכה בתעשיית הביגוד כן הוא יוכל לעשות גם בתעשיית הרכבים.

“באותה הדרך שבה חומרי-פסולת מתנדפים החוצה מחומר זה כדי לאפשר למטיילים יתר-נוחות וחשיפה מופחתת לתת-חום (hypothermia), כך הוא מאפשר להעביר חמצן אל תוך תא הדלק ולהביאו במגע עם שכבת הפלסטיק המוליכה,” אומר החוקר.

חוקר אחר בתחום טוען כי תגלית זו הינה, ככל הנראה, ההתפתחות החשובה ביותר בטכנולוגיות של תאי-דלק בשני העשורים האחרונים. “היתרונות לתעשיית הרכבים ולנהגים טמונים בעובדה כי העיצוב החדש מייתר את הצורך בפלטינה, המשמשת כזרז ומהווה היום רכיב מרכזי בכל שיטות הייצור המוכרות,” אומר החוקר.

“ההסתמכות שלנו על פלטינה, המתכת היקרה, הופכת את הסיכוי לשימוש בתאי-דלק ברכבים יומיומיים בלתי-סבירה יותר ויותר. “עלותו של רכיב הפלטינה לבד בתאי-דלק קיימים, לרכבים קטנים בעלי מנוע חשמלי בהספק של מאה קילוואט, גבוהה יותר מעלותו הכוללת של מנוע דלק בהספק זהה. כמו-כן, הייצור השנתי העולמי של פלטינה מספיק רק לכשלושה מיליון רכבים בהספק זה, פחות מחמישית הכמות של רכבים חדשים העולים לכביש בכל שנה ושנה.” תא-הדלק החדש נבחן לפעילות רצופה במשך 1500 שעות תוך שימוש במימן כמקור האנרגיה הבלעדי.

פרופסור Maria Forsyth מציינת כי בחינת התא לא הראתה כל סימן להתפרקות החומר או הפחתה ביעילות הפעולה שלו. הבדיקות גם אישרו שקצב הייצור של החמצן בר-השוואה לזה של אלקטרודות מבוססות-פלטינה בעלות גיאומטריה זהה וכי האלקטרודות החדשות אינן “מורעלות” ע”י פחמן חד-חמצני כפי שקורה לפלטינה.

“הכמויות הקטנות של פחמן חד-חמצני, הקיימות תמיד בצינורות הפליטה של מנועי דלק, מהוות בעיה אמיתית עבור תאי-הדלק מכיוון שזרז הפלטינה עובר “הרעלה” איטית שבסופו של דבר מביאה להרס התא כולו,” אומרת החוקרת.

“הנקודה החשובה היא בכך שהצוות המציא עיצוב חלופי לתא-הדלק שהינו כלכלי יותר, פשוט יותר, מאריך חיים יותר מתאי הפלטינה ויעיל כמוהם במידה זהה.”

ההודעה מאתר האוניברסיטה