אנרגיה מהדהדת
פרופ’ ישעיהו ליפשיץ
מאמר של פרופ’ ישעיהו ליפשיץ מהטכניון ושותפיו הסיניים זוכה להכרה בינלאומית רחבה. המאמר דורג ראשון בין עשרת המאמרים החשובים ביותר בשנת 2015 בתחום הדלקים הסולריים – רשימה שפורסמה על ידי SOFI (המכון הבינלאומי לדלקים סולריים) והתבססה על מספר הציטוטים בעיתונות המדעית וההורדות באינטרנט. המאמר זיכה את מחבריו בפרס משרד המדע והטכנולוגיה הסיני כאחת מעשר פריצות הדרך הטכנולוגיות בסין ב-2015. זהו המאמר המצוטט ביותר בעיתונות המדעית (195 ציטוטים ב- Science Citation Index) מבין כל המאמרים הישראליים (כ-20,000 מאמרים) והסיניים (כ- 300,000) שפורסמו בשנת 2015.
המאמר פורסם בכתב העת Science ב-27 בפברואר 2015 על ידי פרופ’ ליפשיץ מהטכניון ועמיתיו ז’נחוי קאנג ושוט טונג לי מאוניברסיטת סוצ’ואו בסין. הוא מתאר פריצת דרך בייצור מימן על ידי אנרגיית השמש.
מימן נחשב לדלק עתידי מבטיח מכיוון שהשימוש בו להנעת רכב ולייצור חשמל אינו כרוך בזיהום נלווה ובפליטת גזי חממה. זו הסיבה לכך שברחבי העולם מושקעים מאמצים רבים לפיתוח טכנולוגיות לייצור מימן ולשימוש בו. בארה”ב לבדה מושקעים מיליארדי דולרים בתכניות כגוןHydrogen Fuel Initiative .
“עם זאת,” מסביר פרופ’ ליפשיץ, “ארבעה עשורים של נסיונות מאומצים לפתח חומר (זרז או קטליסט) שיקלוט את אנרגית השמש ויפרק את המים למימן ולחמצן כשלו מהסיבות הבאות: (1) יעילות-תהליך נמוכה של הקטליסט, (2) אי-יציבות של הקטליסט, המובילה להפסקת פעולתו כעבור שעות ספורות, ו- (3) מחירו הגבוה של הקטליסט, המכיל במקרים רבים מתכות נדירות ויקרות.”
פרופ’ ליפשיץ ועמיתיו התגברו על הבעיות האמורות ופיתחו חומר זול וידידותי לסביבה, המורכב מגבישים של פחמן חנקני שבתוכם לכודים גבישי פחמן ננומטריים. יעילות הקטליסט שפיתחו גבוהה פי 20 מזו של קטליסטים יציבים קודמים, והוא פועל ללא שינוי בתפוקת המימן במשך יותר מ-200 יום. תכונות החומר החדש מאפשרות לראשונה פיתוח מערכות פשוטות לייצור זול של מימן בעזרת אנרגית השמש. זוהי, לדברי פרופ’ ליפשיץ, הסיבה לכך שהמאמר זכה בתהודה רחבה כל כך.
פרופ’ ישעיהו ליפשיץ הוא פרופ’-אמריטוס בפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון. הוא השלים שלושה תארים בפיזיקה (ראשון באוניברסיטה העברית, שני באוניברסיטת תל אביב ותואר שלישי במכון ויצמן) וכיהן כחוקר בכיר במרכז למחקר גרעיני (ממ”ג) בנחל שורק, שם ייסד וניהל את תחום מבדקות החלל (בדיקת עמידות חומרים ורכיבים המשמשים בלווינים ישראליים). הוא התפרסם כאבי מודל “ההשתלה הרדודה”, המהווה בסיס לתהליכים המודרניים של ציפוי חומרים, וכן הסביר לראשונה את מנגנון יצירתם של גבישי יהלום במעבדה בלחצים נמוכים. בשנת 2004 הצטרף לטכניון כפרופסור מן המניין בפקולטה למדע והנדסה של חומרים. מאז 2014 הוא מכהן גם כפרופ’ קתדרה באוניברסיטת סוצ’ואו בסין, שם בוצע המחקר הנוכחי. פרופ’ ליפשיץ נכלל ברשימת מאה מדעני החומרים המובילים בעולם בעשור הראשון של המאה ה-21, רשימה שפורסמה על ידי “תומסון רויטרז” ובמוסף להשכלה גבוהה של ה”טיימס”.
למאמר: Metal-free efficient photocatalyst for stable visible water splitting via a two-electron pathway”, Science, 347(6225), 970, 27 February 2015