המוציא נפט מן החול

רעיונות, כמו סיפורים טובים, חיים לנצח. הם אינם מוגבלים למשך חיי אדם, ולעיתים, רעיון שעולה בדור אחד מתממש בדור אחר. זה בדיוק מה שקרה לרעיון שעלה בדעתו של פרופ' נורברט ברקוביץ, אביו של פרופ' בריאן ברקוביץ מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה במכון ויצמן למדע.

ברקוביץ האב היה כימאי פחם ידוע באוניברסיטת אלברטה, שבאדמונטון, קנדה. בחבל הצפוני של אלברטה מצויים מרבצי ענק של נפט צמיג מאוד הספוג בחולות. צמיגותו הרבה של הנפט, הדומה יותר לזפת, אינה מאפשרת לשאוב ולהזרים אותו. כדי להפוך אותו לנוזל יש להפריד את הנפט מהחול ולדלל אותו באמצעות חומרים ממיסים, או להוסיף לו כמויות גדולות של נפט דליל. רק בשלב הזה אפשר להזרים את הנפט בצינורות, למרחק של מאות ואלפי קילומטרים אל בתי הזיקוק. מדובר בתהליכים יקרים, שמעמידים בספק את כדאיות הניצול של מקור האנרגיה הזה כולו.

ברקוביץ האב חשב על דרך שתאפשר להמיר ביעילות, ובמחיר נמוך יחסית, את זפת הנפט לנפט זורם. יחד עם שותפו, סטיבן דאן, הוא הגיש בקשה לרישום פטנט על התהליך בקנדה. אבל לפני שהספיק לנסות את הרעיון במעבדה, נהרג בתאונת דרכים קטלנית שבה נהרגה גם אשתו, שילה. לאחר התאונה החליט ברקוביץ הבן להמשיך לפתח את רעיונו של אביו, עד להגשמתו. החלטה זו הובילה אותו למסע מאומץ ומהיר של רכישת ידע בכימיה של נפט. במסגרת זו קרא שלושה ספרים שכתב אביו. "חוויה קסומה ומעוררת כאב כאחד", הוא משחזר.

לאחר רכישת הידע התיאורטי הגיעה העת לבנות מערכת לניסוי השיטה במעבדה. שנתיים וחצי נדרשו לתכנון מתקן הניסוי ולבנייתו, עבודה שבה שיתף ברקוביץ פעולה עם ד"ר ישי דרור, שאז היה חוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתו. "מדובר בתפירה עילית", הוא אומר, "היינו חייבים לתכנן כל פריט במערכת בעצמנו. לאחר מכן היינו חייבים לכוונן את המערכת: 'בישול' הזפת במשך זמן רב מדי גורם ליצירת 'קוק' - סוג של פחם ירוד, במקום נפט זורם". יותר מפעם אחת מצאו את עצמם המדענים כשהם מכוסים בנפט, תוצאה של התפוצצויות במערכת, דבר שבין היתר חייב גם סיוד מחדש של קירות המעבדה. אחרי לילות ארוכים ללא שינה הגיע בלילה אחד הרגע שבו, כפי שהמדענים מתארים זאת, "הנפט החל לזרום כמו חלב".

התהליך מבוסס על שימוש במים המחוממים בתנאי לחץ. בעבר היה ידוע, כי נוזל "סופר-קריטי" חם (המצוי בשלב המעבר ממצב צבירה נוזלי למצב של גז) עשוי לשמש לפירוק חלקי של נפט או שמן סמיך. פרופ' בריאן ברקוביץ, שהמשיך את דרכו המדעית של אביו, פרופ' נורברט ברקוביץ,מצא דרך ליישם את התופעה הזאת.

כאשר מחממים מים בתנאי לחץ, עולה נקודת הרתיחה שלהם, כך שהמים נשארים במצב נוזלי גם כשהטמפרטורה שלהם עולה בהרבה מעל למאה מעלות צלסיוס. כשהם מחוממים עוד יותר ומגיעים למצב של נוזל סופר-קריטי, הם מתאפיינים בכמה תכונות לא רגילות. למשל, שמן ונפט אינם מומסים במים ובקיטור, אבל הם מומסים היטב במים סופר-קריטיים. במקרה של הנפט הצמיג מחולות הנפט, המים הסופר-קריטיים מגיבים באופן כימי עם שרשרות הפחמימנים הארוכות שגורמות לצמיגות, ומפרקים אותן לשרשרות קצרות יותר שזורמות בקלות.

לפטנט המקורי של ברקוביץ האב נוסף עכשיו פטנט נוסף של ברקוביץ הבן ושותפיו למחקר. חברת "ידע" של מכון ויצמן למדע, העוסקת בקידום יישומים תעשייתיים מסחריים על בסיס המצאותיהם של מדעני המכון, הגישה באחרונה בקשה לרישום הפטנט הזה בכמה מדינות. חולות ספוגים בנפט צמיג ודלקים מאובנים נוספים, היכולים לעבור טיוב באמצעות

השיטה הזאת, מצויים בקנדה ובמדינות נוספות.