חומרים חדשים מבוססי מימן: כריית ההזדמנויות העצומות של מימן
חומרים חדשים מבוססי מימן: כריית ההזדמנויות העצומות של מימן
חומרים חדשים מבוססי מימן: כריית ההזדמנויות העצומות של מימן
- מְחַבֵּר:
- אפריל 23, 2024
סיכום תובנה
מדענים המציאו שיטה להמיר מימן גופרתי, תוצר לוואי תעשייתי עם ריח רע, למימן וגופרית שימושיים באמצעות ננו-חלקיקי אור וזהב. גישה זו מפשטת את התהליך ויכולה להוזיל עלויות לתעשיות תוך פתיחת דלתות למקורות אנרגיה נקיים יותר, כגון הפיכת מי ים לדלק מימן. להתקדמות אלו יש השלכות מרחיקות לכת, החל מהפחתת הזיהום הסביבתי ועד לעיצוב מחדש של שוקי האנרגיה העולמיים ויצירת הזדמנויות עבודה חדשות בכלכלה הירוקה.
הקשר חדש לחומרי בסיס מימן
בשנת 2022, מהנדסים ומדענים מאוניברסיטת רייס פיתחו שיטה חדשנית לבתי זיקוק פטרוכימיים להפיכת גז מימן גופרתי, תוצר לוואי בעייתי עם ריח לא נעים של ביצים רקובות, לגז מימן וגופרית יקרי ערך. התקדמות זו רלוונטית במיוחד לתעשיות המעורבות בסילוק גופרית מנפט, גז טבעי, פחם ומוצרים אחרים, שבהן הפקת גז מימן גופרתי מהווה בעיה משמעותית. התהליך ממנף חלקיקי זהב כדי לזרז את ההמרה של מימן גופרתי למימן וגופרית בשלב אחד המופעל אך ורק על ידי אור. שיטה זו מייצגת מעבר משיטות מסורתיות כמו תהליך קלאוס, שהוא מורכב יותר ומייצר גופרית אך ללא מימן.
הטכנולוגיה, ברישיון ל-Syzygy Plasmonics, סטארט-אפ מבוסס יוסטון, מבטיחה פתרון חסכוני יותר לשיקום מימן גופרתי עם יישומים פוטנציאליים מעבר להגדרות תעשייתיות, כולל טיפול בגז ביוב ופסולת בעלי חיים. בחזית אחרת, צוות מחקר בינלאומי עשה צעדים בהפקת מימן ישירות ממי ים באמצעות אלקטרוליזה, תוך עקיפת הצורך במים בטוהר גבוה. שיטה זו יכולה להרחיב באופן משמעותי את מקורות המים להפקת מימן, ולמנף את האוקיינוסים של כדור הארץ כמשאב כמעט אינסופי.
על ידי החדרת שכבת חומצה מעל הזרזים, הצליחו החוקרים לצמצם את האתגרים הקשורים לאלקטרוליזה של מי ים, כמו נוכחות יוני כלור ויצירת מוצקים בלתי מסיסים. גישה זו לא רק שומרת על יעילות האלקטרוליזה אלא גם פותחת פתח לשימוש בסוגים שונים של מים, לרבות מים מהברז ומים מתוקים טבעיים. עם עלייה בביקוש למימן, כפי שמציינת סוכנות האנרגיה הבינלאומית, פיתוח זה עשוי למלא תפקיד מכריע במתן מענה לצרכי צריכת האנרגיה העולמית עם משאב בר קיימא ושופע.
השפעה משבשת
המגמה של שימוש בחומרים מבוססי מימן לשיקום אנרגיה ופסולת מייצגת שינוי משמעותי באופן שבו תעשיות עשויות לנהל אתגרים סביבתיים. עבור אנשים, הזמינות המוגברת של מקורות אנרגיה נקיים עלולה להוביל לבחירות אורח חיים בר-קיימא יותר, כגון מכוניות המונעות על ידי תאי דלק מימן הפולטים רק מים. על ידי אימוץ הטכנולוגיות הללו, חברות יכולות להרוויח מהפחתת עלויות התפעול ומפרופילי אחריות תאגידית משופרים, מה שעלול להפוך תוצרי לוואי של פסולת למשאבים יקרי ערך. יתר על כן, שינוי זה יכול לעורר יצירת מקומות עבודה במגזרים חדשים המתמקדים בפיתוח ותחזוקה של תשתית טכנולוגית מימן.
עבור ממשלות, השקעות אסטרטגיות במחקר והגדלת טכנולוגיות ייצור מימן עשויות למצב מדינה כמובילה בכלכלה הירוקה המתפתחת. על ידי קביעת מסגרות רגולטוריות המעודדות אימוץ של טכנולוגיות מימן, ממשלות יכולות להפחית משמעותית את טביעות הרגל הפחמניות הלאומיות ולעמוד בהתחייבויות האקלים הבינלאומיות. בנוסף, מעבר תחבורה ציבורית ושירותים עירוניים לכוח מימן יכול לשמש מודל לאימוץ אנרגיה נקייה, ולעודד השתתפות במגזר הפרטי.
בקנה מידה עולמי, למעבר לחומרים וטכנולוגיות מבוססי מימן יש פוטנציאל לשנות את הגיאופוליטיקה של האנרגיה. מדינות עם משאבי אנרגיה מתחדשים בשפע עשויות להפוך לשחקניות מפתח בכלכלת המימן, ולהפחית את התלות העולם במדינות מייצאות דלק מאובנים. יתרה מכך, ככל שהטכנולוגיה להפקת מימן ממי ים מתבגרת, הגישה לאנרגיה נקייה עשויה להפוך לשוויונית יותר, ועלולה לשנות את הסיכויים הכלכליים של מדינות החוף והאי.
השלכות של חומרים חדשים מבוססי מימן
השלכות רחבות יותר של חומרים חדשים מבוססי מימן עשויות לכלול:
- השקעה מוגברת בפרויקטים של אנרגיה מתחדשת, כגון חוות שמש וחוות רוח, להנעת אלקטרוליזה לייצור מימן.
- פיתוח תקני בטיחות ותקנות חדשות לאחסון, הובלה ושימוש במימן, תוך הבטחת בטיחות הציבור והסביבה.
- שינוי במיקוד תעשיית הרכב לכיוון רכבי תאי דלק מימן, מה שמוביל לירידה בייצור מכוניות בנזין ודיזל.
- יצירת הזדמנויות עבודה חדשות במגזרי ייצור, הפצת מימן וטכנולוגיית תאי דלק, תוך גיוון שוק העבודה.
- תכנון עירוני ואזורי המשלב תשתית מימן, כגון תחנות תדלוק ומקורות אנרגיה מתחדשים, מקדם ערים נקיות יותר.
- טרנספורמציה של מגזר האנרגיה עם מימן כשחקן מפתח באחסון ובאיזון דרישות רשת, שיפור הביטחון והעצמאות האנרגיה.
- הרחבת נתיבי הסחר העולמיים למימן, כאשר מדינות עשירות במשאבים מתחדשים מייצאות לאלו הזקוקות לאנרגיה נקייה.
- שינויים בהתנהגות הצרכנים לכיוון מוצרים ומקורות אנרגיה ברי קיימא יותר, המונעים על ידי הגברת המודעות והזמינות של פתרונות המונעים במימן.
שאלות שכדאי לקחת בחשבון
- כיצד יכול המעבר לדלק מימן לשנות את הרגלי הנסיעה והנסיעה היומי שלך?
- כיצד יכולים אנשים ועסקים לתרום להאצת אימוץ טכנולוגיית המימן?
הפניות לתובנות
הקישורים הפופולריים והמוסדיים הבאים קיבלו התייחסות לתובנה זו:
