ביום שלישי הודיעה חברת ג'נרל מוטורס (סימול GM), יצרנית לכי הרכב הגדולה בעולם, כי פיתחה תא דלק מיימני, המסוגל להתמודד עם צריכת החשמל של בתים פרטיים ועסקים ברחבי העולם. החברה, שתיארה את התא כ"זול, נקי, שקט, וחסכוני", אמרה כי השימוש בתא יקטין את תלות הבתים הפרטיים ברשת החשמל כמקור כוח קבוע או חלופי.
תאי דלק - רקע
את תא הדלק הראשון המציא ב-1839 סר וויליאם גרוב, שופט ומדען וולשי. מחקר מעמיק בנושא לא התחיל לפני שנות ה-60 של המאה הקודמת, כשסוכנות החלל האמריקאית בחרה להשתמש בתוכנית החלל שלה בתאי דלק, על פני שימוש בכוח גרעיני.
ברמה העקרונית, תא דלק עובד באופן דומה לזו של סוללה חשמלית. בניגוד לסוללה, תא הדלק אינו נגמר או דורש הטענה, התא עובד, כל עוד מספקים לו את הדלק הדרוש לו. תא הדלק מסוגל להפיק את האנרגיה בצורה של חשמל או חום.
תא הדלק מורכב משתי אלקטרודות (קתודה ואנודה) ופולימר אלקטרוליטי (חומר שהפך למוליך חשמל ע"י טבילתו בתמיסה), אשר דחוס בינהם. לתא הדלק מסופק אוויר ומיימן. המיימן אשר מגיע לאנודה מופרד ע"י זרז לאלקטרונים ופרוטונים, האלקטרונים יוצרים זרם חשמלי אשר מגיע לקתודה. הפרוטונים אשר הופרדו מהמיימן עוברים דרך הפולימר האלקטרוליטי ומגיעים אף הם לקתודה. החמצן שבאויר, אשר הוזרם לסביבת הקתודה מתרכב עם המיימן ויוצר אדי מים.
תא הדלק מפיק אנרגיה חשמלית ובנוסף ניתן להשתמש באנרגיית החום של אדי המים שנוצרו בתהליך. לתא הדלק רכיב, ?Fuel Reformer? אשר מאפשר את השימוש במיימן מסוגים רבים של דלקים: גז טבעי, מטאנול, פרופן ואפילו בנזין.
כמו כן מאפשר הרכיב שימוש בגז מתאן אשר נוצר במזבלות ובבריכות חמצון (לפני מספר חודשים ארעה ב"חירייה" שריפה שנבעה מהתחממות גז מתאן). הטכנולוגיה של תאי הדלק מאפשרת שימוש של מפעלי הזבל ובריכות החמצון בגזים שנפלטים, כיום עושים שימוש כזה בגזים כ-140 מפעלים בארה"ב, ו-740 נוספים נמצאים בתהליכי מעבר לשימוש בתאי דלק.
ישנם מספר סוגים של תאי דלק אשר מתבדלים ביעילותם, בפליטותיהם, בטמפרטורת הפעולה ובחומר האלקטרוליטי שבין האלקטרודות.
למה תאי דלק?
לפי מחקר של חברת ארתור די. ליטל יתרונותיהם של תאי הדלק עשויים לתרום מיליארדי דולרים לתעשיה העולמית. פרט לאספקטים "ירוקים", תא הדלק מקטין את תלות המדינות המתועשות בנפט. כיום תלויה כלכלת ארה"ב בנפט יותר מאשר בתקופת "משבר הנפט" בשנות ה-70. רכבים פרטיים לבד צורכים 6 מיליון חביות נפט ביום, כ-85% מכלל יבוא הנפט לארה"ב. אם 25% מהרכבים בארה"ב יעברו לשימוש בתאי דלק, תקטן תצרוכת הנפט של ארה"ב ב-1.5 מיליון חביות ביום.
כמו כן מחקרים בנוגע ליעילות רכבים אשר עושים שימוש בתאי דלק קבעו כי תאי דלק יעילים בהרבה ממנועי בעירה פנימית. מעבדת Argonne National Laboratory קבעה כי תא דלק העושה שימוש במטאנול יעיל פי 2.3 ממנוע בעירה פנימית. מכון Pembina Institute for Appropriate Technology קבע כי תא דלק יעיל פי 1.76 ממנוע בעירה פנימי העובד על בנזין.
רמת הזיהום של תאי דלק נמוכה בהרבה מזו של מנועי בעירה פנימית. משרד האנרגיה של ארה"ב פרסם הערכה לפיה אם 10% מהרכבים האמריקאים יעברו לשימוש בתאי דלק, תרד כמות החומרים המזהמים באויר במיליון טון בשנה, וכמות גזי החממה באטמוספירה ירדו ב-60 מיליון טון בשנה. משרד האנרגיה מעריך כי מספר זה של רכבים יקטין את תצרוכת הנפט ב-800 אלף חביות ביום, כ-13% מכלל יבוא הנפט.
בנוסף, תאי דלק עשויים ליצור שווקים חדשים לתעשיות הפלדה והאלקטרוניקה. לפי מחקר ארתור די. ליטל, מכירות תאי הדלק עשויות להגיע ל-9 מיליארד דולר עד שנת 2007. חברת הייעוץ העריכה, כי אם 20% מהרכבים בארה"ב יעברו לתאי דלק - יווצרו 800 אלף מקומות עבודה חדשים.
העתיד
כיום מחירם של תאי הדלק והשימוש בהם יקר יחסית. מחיר תחנות כוח המשתמשות בתאי דלק הוא כ-3,000 דולר לקילוואט. מחיר זה מתאים למספר שווקי נישה, אך לא לייצור אנרגיה המונית. מחקר של ארתור די. ליטל, קבע כי כשעלות תאי אנרגיה תרד לרמה של 1,500 דולר לקילוואט, ישיגו תאי האנרגיה מחיר תחרותי לפריצה לשווקי העולם.
כמו כן, הודיע הנשיא בוש ב-28 ביוני על מענק פדרלי של 85.7 מיליון דולר, שיעודד מחקר אקדמי ופרטי לפיתוח טכנולוגיית תאי דלק.
תא הדלק של GM
לארי בורנס, סגן נשיא מחקר ופיתוח של GM אמר כי, "מכיוון שרוב הבתים מחוממים בגז טבעי, החלטנו לפתח פיתרון, שינצל את המיימן שבגז ליישומים ביתיים ועסקיים". הנהלת GM עדיין לא הגיעה להחלטות עסקיות בנוגע לפיתוח תא הדלק ושיווקו, אך בורנס הוסיף כי תא הדלק יהפוך לפיתרון אנרגיה "הבולט" בארה"ב.
GM מתכננת להתחיל ב-2008 בייצור מסיבי של תאי דלק לתעשיית הרכב, והציבה לעצמה יעד להיות יצרנית הרכב הראשונה שתמכור מיליון רכבים אשר מונעים ע"י תאי דלק.
"תאי דלק היא טכנולוגיה מתפתחת וצעירה, עם פוטנציאל תפוצה רחב מאוד".
GM נותנת גז
רונן סרברניק
9.8.2001 / 14:44