המעבדה שתפתור את בעיות האנרגיה

בשיתוף אוניברסיטת תל אביב

ד"ר בריאן רוזן עלה לישראל מארצות הברית ב־2013, לאחר שהשלים תואר שני ודוקטורט בהנדסת כימיה באוניברסיטת אילינוי. את הפוסט־דוקטורט עשה באוניברסיטת תל אביב, שבה הקים את המעבדה לחומרי אנרגיה בפקולטה להנדסה.

"גדלתי בבית ממש ציוני", מספר ד"ר רוזן. "כשהייתי בתואר השלישי שלי הפכתי להיות יותר ציוני ואחרי שפגשתי את אשתי החלטתי שאני רוצה לעלות ארצה, וידעתי אפילו לפני שעליתי שהמחקר פה בתחום האנרגיה מאוד חזק".

במעבדה הוא חוקר מגוון נושאים חיוניים, שעשויים לשמש תשתית לפיתוח סוגים שונים של אנרגיה חלופית וירוקה, לייצור דלק סינתטי ולפיתוח תאי דלק עבור מגוון יישומים. "אני חושב שהבעיה הכי גדולה בדור שלנו זה הבעיה של אנרגיה", הוא אומר. צפו בווידיאו בראש הכתבה.

"הבעיה הכי גדולה בדור שלנו זו אנרגיה". ד"ר בריאן רוזן.

במעבדה של רוזן מעצבים קטליזטורים - חומרים שיכולים להאיץ את המהירות של תגובות כימיות, ואשר לרוב עשויים ממתכות יקרות. רוזן חוקר את החומרים ברמה הננומטרית, ובוחן כיצד שינויים במבנה האטומי שלהם עשויים לשפר את אורך חייהם ואת יעילותם כקטליזטורים. בין היתר הוא נעזר בקרני רנטגן כדי לצפות במבנה החומר בתנאים של ריאקציה כימית, כשהטמפרטורה מגיעה לכ-900 מעלות צלזיוס. "אנחנו חוקרים שיטות לסינתזת ואפיון קטליזטורים - קטליזטור זה חומר שיכול להאיץ תגובה כימית. יש כמה אופציות ירוקות כדי לקחת מסביבתנו אנרגיה: רוח, סולארי ועוד. אבל יכול להיות שיש יום מעונן, מה אנחנו יכולים לעשות? לקחת את האנרגיה שאספנו ואנחנו יכולים לשחרר את האנרגיה מתי שאנחנו צריכים".

להמיר גז טבעי לדלק נוזלי

בקטליזטורים החדשניים משתמשים בשתי מערכות. האחת היא להמרת גז טבעי לדלק נוזלי (כמו מתנול) על ידי תגובות כימיות שזקוקות לקטליזטורים. זאת מאחר שמצב צבירה של נוזל קל יותר לאחסן דלק זה ולהשתמש בו. המערכת השנייה נועדה להארכת חיים של תאי דלק דרך שיפור הקטליזטורים בתוכם.

המעבדה של רוזן מקבלת מימון ומענקים ממשרד האנרגיה הישראלי, הקרן הדו־לאומית למדע ישראל־ארצות הברית, והמרכז למחקר לאומי להנעה אלקטרוכימית ואת מענק המומנטום. מחקריו בתחום הפוטוסינתזה המלאכותית הניבו עד כה 12 פטנטים, והיוו תשתית להקמת הסטארטאפ האמריקאי Dioxide Materials, המתמחה בהפיכת פחמן דו־חמצני לדלקים מלאכותיים ולכימיקלים סינתטיים.

"ידעתי שהמחקר פה בתחום האנרגיה מאוד חזק". ד"ר בריאן רוזן.

"אנחנו רוצים לענות על השאלה מה לעשות עם כל הגז הטבעי בים התיכון?", הוא מסביר. "אחת מהאופציות זה להשתמש בקטליזטור כדי להאיץ את התגובות שאנחנו צריכים כדי להמיר גז טבעי לדלק נוזלי. מאז שהקמתי את המעבדה, היינו צריכים לכתוב כמה פטנטים איך לעצב קטליזטורים בשיטות חדשות ועל ידי הפטנטים האלה, אנחנו יכולים לשתף פעולה עם התעשייה הישראלית".

בשיתוף אוניברסיטת תל אביב