תשתיות אנרגיה
  • עמוד הבית
  • צור קשר
  • עמוד הבית
  • צור קשר
מחקר ישראלי חדש: יצירת מימן משפכים ביתיים על ידי חיידקים
מערכת תשתיות 25 ביולי 2017 20:57 תגובה אחת

במחקר שנעשה על ידי הדוקטורנט שמואל רוזנפלד בהנחייתם של פרופ' אלכס שכטר וד"ר רבקה כהן מהמחלקה למדעי הכימיה באוניברסיטת אריאל, פותחה מערכת לייצור מימן

Print Friendly, PDF & Email
מחקר ישראלי חדש: יצירת מימן משפכים ביתיים על ידי חיידקים

במערכת זו מצויים זני חיידקים המסוגלים לפרק מגוון מקורות פחמן הנמצאים בשפכים ביתיים לקבלת מטענים חשמליים. בנוסף, האלקטרודות מטופלות במגוון שיטות חדשניות להגברת ספיחת הזרז וכן להגברת הצמדות החיידקים. הזרז במחקר זול פי 20 בהשוואה לזרז הנפוץ. שימוש בזרזים משופרים וכן טיפול פני שטח מקדים לאלקטרודות, נעשה במטרה להקטין את האנרגיה המושקעת בתהליך ולצמצם את עליות המתקן שיובילו בעתיד לבניית מערכות מסוג זה בסמוך למתקנים לטיפול בשפכים.

לגז המימן תפקיד חשוב במגוון תעשיות, ביניהן תעשיות כבדות, צבאיות, רפואיות, הודות לצבירת האנרגיה המשקלית הרבה האגורה בו, הגדולה פי- 2.8 מאשר בתהליך בעירה של בנזין (120 MJ/kg מול 43 MJ/kg, בהתאמה), דבר ההופך אותו לבחירה עדיפה. בנוסף, תוצר שריפת המימן בחמצן הוא מים, בהשוואה לזיהום האוויר בבעירת דלקים אחרים. הצפי לעתיד, שהשימוש במימן יגבר ויהווה אלטרנטיבה כמקור אנרגיה זמין וזול להנעת רכבים ולמכונות צורכות חשמל. ישנן מספר טכנולוגיות שכבר זמינות בשוק התעשייתי של ייצור מימן. הטכנולוגיה המסחרית הראשונה, שפותחה במאה הקודמת, הייתה אלקטרוליזה של מים. אולם, החל משנות ה-60, הייצור התעשייתי של מימן נעשה על ידי פירוק פחממנים מדלקים מאובנים. משיקולי מחיר נמוך, שיטה זו, על אף יעילותה הנמוכה, ונזקיה הצדדים לסביבה (פליטת CO2), עודנה השיטה התעשייתית לייצור מימן. בהתאם לתחזית של ארגון האנרגיה העולמי, שיטה זו צפויה להמשיך לשלוט בעשרים השנים הקרובות. הצפי הוא שהחל משנת 2030 יכנסו לתעשייה שיטות מסחריות ליצירת מימן בשיטת פוטוכימיות, מימן ממקור גרעיני ומביומסה בעזרת תהליכים ביולוגיים (ביו-מימן). לשיטות ייצור מימן בתהליכים ביולוגיים יש יתרונות רבים בהשוואה לייצור מימן בשיטות האחרות.

בעשור האחרון פותח מודל טכנולוגי חדש להפקת ביו-מימן (מימן ממקורות ביולוגיים) על ידי תא אלקטרוליזה מיקרוביאלי (microbial electrochemical cell-MEC), בהם ביו-מסה יכולה להיות מנוצלת באופן מלא על ידי חיידקים לצורך הפקת ביו-מימן. במחקר זה, מערכת ה MEC לייצור ביו-מימן, מבוססת על אנודה חיידקית המורכבת מזני חיידקים שונים המסוגלים לחמצן מגוון מקורות פחמן הנמצאים בשפכים ביתיים. תוך כדי ניצול מקורות הפחמן נוצרים אלקטרונים ופרוטונים. האלקטרונים עוברים מהאנודה לקתודה והפרוטונים עוברים לקתודה דרך ממברנה ייעודית. בקתודה בתנאים לא אוירניים בנוכחות זרז מתאים נוצר גז מימן. הייחודיות של המחקר המוצע הינה בזה שהאלקטרודות מטופלת בפני שטח במגוון שיטות חדשניות להגברת ספיחת הזרז בקתודה (תהליך חיזור ליצירת גז מימן) וכן להגברת הצמדות החיידקים באנודה (פרוק מזהמים פחממניים). הזרז במחקר זה מבוסס על MoS2 זול פי 20 בהשוואה לזרז הנפוץ פלטינה.

לסיכום, מחקר זה מציג ייצור ביו-מימן נקי בעזרת תהליך ביו-אלקטרוכימי תוך שימוש באנודה בקטריאלית כחלופה לזרז כימי בתהליך החמצון כשמקור הפחמן לפעילות החיידקים הם שפכים ביתיים. שימוש בזרזים מסונתזים משופרים וכן טיפול פני שטח מקדים לאלקטרודות, במטרה להקטין את האנרגיה המושקעת בתהליך ולצמצם את עליות המתקן יובילו בעתיד לבניית מערכות MEC בסמוך למתקנים לטיפול בשפכים שיפיקו דלק מימן וממנו חשמל נקי בתאי-דלק.

Print Friendly, PDF & Email
אוניברסיטת אריאל ד"ר רבקה כהן דלק הנעה מימן פרופ' אלכס שכטר

מערכת תשתיות |להציג את כל הפוסטים של מערכת תשתיות

מערכת תשתיות הוקמה בשנת 2008 ופועלת לקידום התעשייה הישראלית ומכילה חוקרים וכותבים מהשורה הראשונה בענפי הקיימות, הנדל"ן, האנרגיה והסביבה.

« פוסט קודם
פוסט הבא »

תגובה אחת

  1. בצלאל בלום הגב 21 בדצמבר 2020 בשעה 19:33

    נא ליצור קשר 048788476

השארת תגובה

ביטול

הכשרת מתקינים סולאריים

קורס חדש לתחזוקת מערכות סולאריות. בנו מחלקות חדשות! יש עתיד ארוך טווח.

הקשיבו לבוגרי מכללת תשתיות

קורס יזמים ומפקחים סולאריים

איתור עסק/שרות
חפשו עסק :
אזור החיפוש
חיפוש ברדיוס 20 קילומטרים
רישום למערכת מידע של תשתיות
ארכיון תשתיות – מגזינים
  • מגזין 001 ספטמבר 2010
  • מגזין 002 אוקטובר 2010
  • מגזין 003 נובמבר-דצמבר 2010
  • מגזין 004 ינואר-פברואר 2011
  • מגזין 005 מרץ-אפריל 2011
  • מגזין 006 מאי-יוני 2011
  • מגזין 007 יולי-אוגוסט 2011
  • מגזין 008 ספטמבר-אוקטובר 2011
  • מגזין 009 נובמבר דצמבר 2011
  • מגזין 10 ינואר-פברואר 2012
  • מגזין 11 מרץ-אפריל 2012
  • מגזין 12 מאי-יוני 2012
  • מגזין 13 יולי-אוגוסט 2012
  • מגזין 14 ספטמבר אוקטובר 2012
  • מגזין 15 מהדורה מיוחדת לכנס אילת אילות
  • מגזין 16 יולי אוגוסט 2013
  • מגזין תשתיות 17 דצמבר 2013
  • מגזין 18 אפריל מאי 2014
  • מגזין 19 יולי-אוגוסט 2014
  • מגזין 20 דצמבר 2014
כל הזכויות שמורות לתשתיות מדיה ויזמות סביבתית בע"מ מייסודו של ארנון מעוז
גלילה לראש העמוד