סיקור מקיף

התפוד המכאני: יישום פיתחה סוללות המבוססות על תפוחי אדמה לשימוש במדינות מתפתחות

התגלית פורסמה בכתב העת המדעי Journal of Renewable Sustainable Energy ואמש דווח עליה בכתב העת היוקרתי נייצ'ר Nature-

סוללות מתפוחי אדמה מבושלים. צילום: חברת יישום
סוללות מתפוחי אדמה מבושלים. צילום: חברת יישום
יישום, החברה לפיתוח המחקר של האוניברסיטה העברית, מציגה סוללות אורגניות המבוססות על תפוחי אדמה מבושלים. הסוללה הפשוטה ה"ירוקה" עשויה לספק פתרון מיידי וזול לצורך בחשמל לתאורה, תקשורת ומידע באזורים חסרי תשתיות חשמל. הממצאים פורסמו בגיליון יוני של כתב העת המדעי Journal of Renewable Sustainable Energy, ודווחו אמש בכתב העת היוקרתי נייצ'ר Nature.

חוקרים באוניברסיטה העברית גילו שבישולן של פקעות תפוחי אדמה משפר מאד את תפוקת החשמל של הסוללות שניתן לייצרן באמצעים הזמינים גם במדינות מתפתחות. מקור חשמל זול, ידידותי לסביבה וקל לשימוש זה יכול לשפר באופן משמעותי את איכות החיים של 1.6 מיליארד אנשים, המהווים 32% מאוכלוסיית המדינות המתפתחות ואשר כיום הם נעדרי גישה לתשתיות חשמל.

"היכולת לייצר סוללות צמחיות יעילות מהווה פריצת דרך חדשנית לניצול מקורות אנרגיה חקלאיים, המשמשים כיום בעיקר להפקת דלק," אמר יעקב מיכלין, מנכ"ל יישום. "היכולת לספק חשמל באמצעים כה פשוטים וטבעיים תועיל למיליוני אנשים במדינות המתפתחות החיים באזורים נטולי תשתית חשמל, ותביא לחייהם אור ותקשורת, פשוטם כמשמעם."

פרופסור חיים רבינוביץ' מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה ע"ש רוברט ה' סמית ותלמיד המחקר אלכס גולדברג מביה"ס להנדסה ומדעי המחשב באוניברסיטה העברית, בשיתוף עם פרופסור בוריס רובינסקי מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי, חוקרים את התהליכים האלקטרוליטיים המתקיימים ברקמות של צמחים ובעלי-חיים לשימוש במגוון יישומים: כולל כמקור חשמל להפעלת מכשירים ושתלים אלקטרוניים רפואיים. מחקריהם הניבו תוצאות שאפשרו ייצורה של בטרייה יעילה מבוססת על שימוש באלקטרודות אבץ ונחושת ופרוסת תפוח אדמה שהורתחה לפני השימוש. המדענים גילו שהרתחה פשוטה של התפוד לפני השימוש בתהליך האלקטרוליזה המתרחש בבטרייה מגבירה את תפוקת החשמל פי עשרה בהשוואה לתפוח האדמה הטרי. המדענים הדגימו את יכולתה של הסוללה החשמלית הטבעית על ידי כך שהשתמשו בה כדי לספק כוח לנורת LED.

הסוללה שנבנתה על בסיס התפוד המטופל מפיקה חשמל במשך ימים ואף שבועות. הבסיס המדעי של הממצא קשור לירידה בהתנגדות החשמלית של רקמות תפוח האדמה המגשרות בין האלקטרודות. ירידה זו בהתנגדות של "גשר המלח" היא המטרה אליה חותרים המהנדסים הפועלים לייעולן של בטריות קונבנציונאליות.

חישובי עלויות מראים שסוללת התפוד מספקת אנרגיה חשמלית במחירים נמוכים פי 5 בהשוואה לבטריות 1.5 וולט בגודל D השכיחות בקרב האוכלוסייה באזורים בעולם החסרים תשתיות חשמל, ופי 50 בהשוואה לבטריות AA של אנרג'ייזר. הארה על בסיס הבטרייה הזו, הידידותית לסביבה, זול פי 6 ויותר מעששיות נפט המשמשות כמקור אור בבתים רבים במדינות מתפתחות. לפיכך, תפוח אדמה ו/או רקמה צמחית אחרת שתטופל בהרתחה עשויים לספק מקור מיידי, ידידותי לסביבה וזול לאספקת אנרגיה לתאורה ולצרכים אחרים (כגון: טעינת סוללות של מכשירים ניידים קלים) במקומות אלו.

התפוד מתאים במיוחד כמקור אנרגיה משום תפוצתו הרבה. תפוחי האדמה גדלים ב-130 מדינות במגוון רחב של תנאי אקלים והיצור העולמי הגיע בשנת 2007 לשיא של 325 מיליון טונות. הפקעות בעלות חיי-מדף ארוכים, מהוות את המזון הנפוץ ביותר בעולם למעט דגניים, וצריכת תפוחי אדמה עולה בצורה משמעותית במדינות מתפתחות, בהן מיוצרים כחצי מיבולי התפודים בעולם.

יישום מאפשרת שימוש חופשי בטכנולוגיה החדשה לאותם אזורים בעולם הסובלים מקשיים כלכליים.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

10 תגובות

  1. במסלולים בסיני בשנות ה-70 נהגנו לשלב להציב מטרות לילה עשויות בטריות אליהן הולחמו נוריות קטנות והצבנו גם נורית נצנצ עם חוטי פלוס מינוס בתוך תפוח אדמה

  2. לרובוט המחתרתי – התנור הסולרי איננו סטרט אפ ומעולם לא היה כזה. העיקרון הוא כה פשוט (מיקוד קרני השמש כמו שעשית עם זכוכית מגדלת לפני עשרות שנים, וכן דומה מאוד לעקרון של דודי השמש. לא יודע מה הופיע בישראל בחדשות, אבל השימוש בתנורים אלה בעשרות גרסאות שונות ומשונות, נפוץ בעולם מזה עשרות שנים, אני חי במזרח אסיה ב7 השנים האחרונות ובכפרים רבים בקמבודיה ובתאילנד ראיתי תנורים סולרים בפעולה – מאוד פשוט ויעיל – סתם לידיעה…

  3. איפה המתכון? 🙂
    לפי מה שאני יודע ולפי מה שאני מבין מפה, השימוש בתפו"א הוא כאלקטרוליט. עדיין צריך אנודה וקטודה שיספקו את האלקטרונים. למעשה הם גילו איך להוריד את ההתנגדות הפנימית של הסוללה…
    שזה דבר יפה כשלעצמו, אבל עדיין לא פותר את בעיות האנרגיהה בעולם.במידה ואני צודק, אז לא נראה לי שיהיה כ"כ בריא לאכול את התפו"א, כי כנראה יהיו בו הרבה אבץ (או כל מה שהאנודה תהיה…)

  4. ל-6. לעניות דעתי אתה טועה.
    עששיות הן מנורות חלשות מאוד שבקושי מספיקות לקריאה, שוות ערך בקושי למנורת 40-60 וואט.
    בהנחה שאפשר לאכול גם את התפוחי אדמה אחר כך, מחיר החשמל חסר משמעות. מעניין לדעת אם שימוש באנרגיה של תפוחי האדמה מוריד את הערך התזונתי שלהם- כי הרי האנרגיה הכימית קטנה.

    למספר 5- כרגע התנור הסולארי הוא בעיקר סארט אפ, תקן אותי אם אני טועה, למרות שהוא הופיע בחדשות.
    כמובן ברור שכדי שהטכנולוגיה הזו תעבוד המון דברים יצטרכו להשתנות.

  5. There is a problem with how they calculated the cost: they did not include the electrodes and the lamps they will use. Also an LED lamp does not give enough light as a oil lamp which can light a room.
    Am I right?

  6. לעמי (2)
    ישנה אפשרות הרתחה ובישול בעזרת תנור סולארי (מעין קערה\מטריה צבוע הצבע כסף שמרכזת את אנרגיית השמש לכיוון סיר שחור שמצוי במרכז הקערה. שיטה מדהימה לדעתי שמשתמשים בא בכמה מקומות בעולם.

    חוץ מזה כתוב שההרתחה מורידה את ההתנגדות של התפ"א.
    (בגלל ההרתחה אין לתפ"א כח להתנגד ואז הוא משחרר את החשמל ——— סתתתתתתתתתתתתתתם).

  7. מעניין ויפה מצידם שהם מאפשרים שימוש חופשי (לא שאם היו אוסרים את זה אז לא היו משתמשים, אבל בכל זאת – נחמד לדעת שהם משאירים את הפטנט הזה לאנושות כולה).

    מעניין מה גורם לתפוד להיות ספק טוב יותר אחרי הרתחה בהשוואה לתפוד הטרי.
    מעניין אם מתחשבים באנרגיה של ההרתחה בשביל לחשב עלויות.
    מעניין אם אפשר לאכול את התפוד אחרי השימוש.

    עמי בכר

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן