דלק העתיד: הישראלית שמפתחת אנרגיה ממים

פרופ' לילך עמירב מהטכניון עשתה היסטוריה כשהפיקה מימן ממים, תגלית שעשויה להפוך לדבר הבא בתחום האנרגיה הירוקה ולהפחית את הזיהום. "זה היה רגע מרגש. קפצתי וצרחתי מאושר", היא מספרת

מקור ראשון
יעל (פרוינד) אברהם | 1/4/2016 8:22
קמפוס האוניברסיטה בברקלי היה חשוך מאוד באישון לילה. ד"ר לילך עמירב פסעה לצד בעלה עמרי בשביל המוביל לעבר בניין הכימיה בצעדים מדודים. אחרי עבודה מאומצת של למעלה משנה בעיר זרה, הגיע רגע האמת: בדקות הקרובות תדע האם המערכת שתכננה ובנתה במו ידיה תצליח לעשות את מה שמדענים שוקדים עליו שנים - שבירת מים כדי לחלץ מהם מימן, תחנה קריטית בדרך להפקת אנרגיה ירוקה.

עוד כותרות ב-nrg:
- החייל שירה במחבל בחברון חשוד בהריגה ולא ברצח
- תקרית חמורה בצפון: טנק ירה על טנק במהלך תרגיל
-­העתיד טמון בחקלאות מים של סרטנים ושרימפס
כל התכנים הכי מעניינים - בעמוד הפייסבוק שלנו

מטבע הדברים הבניין היה שומם. עם הגיעם לקומת המעבדה נשאר הבעל לנוח על ספת חדר הסטודנטים, בעוד עמירב צעדה בדחילו ורחימו לעבר צג המחשב המחובר למכשיר רבוע גדול. בלב דופק לחצה על מקש, ואחרי זמן שנראה כנצח הגיעה הבשורה - מימן מבעבע במערכת.
צילום: אריק סולטן
''זוכרת את הרגע בצורה מאוד חדה וברורה''. פרופסור עמירב במעבדה. צילום: אריק סולטן

"אני זוכרת את הרגע הזה בצורה מאוד חדה וברורה", משחזרת פרופסור-משנה לילך עמירב בחדרה בטכניון. "כמדען, כשאתה עובד על פרויקט, אתה חי מסביב לניסוי. זו לא עבודה של תשע עד חמש. זו הסיבה שבגללה מצאתי את עצמי באמצע הלילה במעבדה. זה היה ניסוי ראשון שבו רצינו קודם כול לראות אם אפשר להפיק מימן מהמים בעזרת אור השמש, עוד מבלי לדבר על כמה ואיך.

"כשראיתי את ה'פיק' בנתונים, זה היה כל כך מרגש שנתתי שם קפיצה עם צרחת אושר. רצתי לחדר הקבלה לחבק את בעלי, וכמובן המעבדה ננעלה מאחוריי כשהמפתחות שלי בפנים. אמצע הלילה, מי יפתח לך עכשיו את המעבדה או את דלת הבניין? עד היום בעלי מזכיר לי את זה".

למי שדאג, בני הזוג חולצו בשלום על ידי מדען נוסף, שכנראה גם הוא לא עובד תשע-עד-חמש. בשנים שחלפו מאז סיימה עמירב את הפוסט-דוקטורט בברקלי, היא הגישה מועמדות למחלקה לכימיה ע"ש שוליך בטכניון, הקימה בה מעבדה והמשיכה לעבוד על פירוק מים. בגודל ההישג המדעי שכבר רשמה לזכותה אין לפקפק: המערכת החדישה שנועדה להוציא מימן מן המים הוכיחה את עצמה, גם אם יעילות הניסוי עמדה על פחות מחצי אחוז, כלומר רק חלק קטן מאוד מאנרגיית השמש נוצל.

כבר שנים מנסים מדענים ברחבי העולם להתמודד בעזרת טכנולוגיות שונות עם האתגרים שמציב תהליך פירוק מים באמצעות אור. אחד המרכזיים שבהם הוא להגיע להפקה מיטבית של מימן באמצעות קרינת השמש. שיא הנצילות בהפקת מימן מחלקיקי אור עמד עד כה על 60 אחוזים.

למעשה, רק לפני כשנתיים בישרה בקול תרועה כותרת גדולה במגזין הנחשב Science על 35 אחוזי נצילות. והנה לפני חודש דיווח כתב-העת Nano Letters שמעבדתה של עמירב בטכניון אחראית להישג חסר תקדים: המערכת החדשנית שפותחה בה הגיעה לניצולת של 100 אחוזים. התפנית זכתה לתהודה עולמית, וקהילת מדעני האנרגיה הסולארית ותועמלני האנרגיה המתחדשת רעשה וגעשה. האם ייתכן כי במעבדה קטנה בחיפה עשו צעד גדול בדרך לפתרון משבר האנרגיה?

כדי להעריך את ההישג כדאי להבין - גם אם באופן גס - את המנגנון: המערכת המדוברת הורכבה מחלקיקים זעירים (שעוד נדון בהם) שהורחפו במים ונחשפו לאור. החלקיקים תוכננו בקפידה כדי שיוכלו לקלוט ביעילות את האור ולשחרר מטענים חיוביים ושליליים. בשל המבנה וההרכב הייחודי של החלקיק נמשכו החיוביים שבהם לצדו האחד והשליליים לצדו השני - הפרדה שהיא צעד חיוני בדרך ליעד. אם נרוץ לקו הסיום של התהליך הכימי נראה שכל שני פוטונים - חלקיקי אור - יצרו מולקולת מימן בלי שתאבד אנרגיית שמש בדרך, הישג שנחשב עד כה בלתי אפשרי למימוש.

"ארבע שנים נדרשו כדי לקבל את התוצאה הדרמטית הזאת, ומאוד מרגש לדעת שיש פירות להשקעה ושאנחנו צועדים במסלול הנכון", אומרת עמירב. "הצלחנו לעשות המרה של כל האור למימן ואין לנו אובדנים. חשוב להגיד שלא במקרה התגלגל לפתחנו חומר שעבד בצורה יעילה. תכנַנו אותו בצורה מאוד מושכלת.

"בארבעת העשורים האחרונים המחקר היה אמפירי - מדענים יצרו חומר, בדקו האם הוא יעיל, ואז יצרו חומר אחר, בדקו אותו וכן הלאה. כלומר, העבודה נעשתה בשיטת ניסוי וטעייה. אנחנו בחרנו במחקר נשלט יותר ובתכנון מבוקר יותר של חומרים. לבסוף תכננו חומר שיכולנו להגיד מראש שיהיה יעיל. לא יכולנו לנבא שנגיע למאה אחוז ניצולת, אבל ידענו שהיעילות תהיה באחוזונים העליונים".

הפנטזיה הפכה למציאות

לשם מה להשקיע בכלל מאמצים כבירים בייצור מימן, אתם שואלים. במציאות של משאבי אנרגיה מתכלים, תלות בעייתית בספקיות הנפט ועולם מזדהם, רבים וטובים כבר הכירו בפוטנציאל של מימן כמקור אנרגיה מבטיח, בפרט בתחום התחבורה והמכשירים הניידים. המימן אמור להיות מקור מרכזי של אנרגיה מתחדשת - כזו שמקורה בתהליכי טבע מתמשכים ולא במשאבים מתכלים. כל זאת בהנחה כמובן שניתן יהיה לפתח אמצעים זולים, יעילים ונטולי-פחמן לשם הפקתו של המימן עצמו.

הבעיה מתחילה בעובדה שהמימן אינו מופיע בטבע כגז, וחייבים להפיק אותו מחומרים אחרים. בארה"ב משתמשים כיום למטרה הזו בגז טבעי – שהוא דלק מאובנים, הדלק הפוסילי המוכר לנו היום - ושיטה זו מוסיפה גם היא כמויות נכבדות של גזי חממה לאטמוספרה המידקקת.

מכאן אפשר להבין מדוע שימוש באנרגיה סולארית לשם פירוק מים והפקת מימן, הוא אופציה מועדפת. לא לשווא משקיעה ארה"ב, יצרנית גזי החממה הגדולה בעולם, מיליארדי דולרים בתוכנית כמו Hydrogen Fuel Initiative ("יזמות דלק מימן"), שמטרתה להוריד את התלות בנפט ולהפחית את הנזק הסביבתי שהוא מסב בבעירתו.

בניגוד לבעירת נפט, שרפת מימן פולטת אך ורק אדי מים, ולכן העולם במאה ה-21 שואף לעבור לכלכלת מימן. המימן מהווה גם חומר גלם מרכזי באמוניה, אחד הכימיקלים התעשייתיים הנפוצים בעולם, שנכון להיום מגיע ממקורות מזהמים. אם ילמד האדם לייצר מימן בצורה נקייה, עוד הרבה לפני המהפכה האנרגטית כבר תהיה לכך השפעה סביבתית.
 

צילום: אריק סולטן
העולם שואף לעבור לכלכלת מימן. פרופסור עמירב במעבדה. צילום: אריק סולטן
 
הניסיונות המאומצים לייסד כלכלת מימן הולידו בשנים האחרונות כמה הישגים משמעותיים. המימן יכול לשמש בהנעת כלי רכב, ותאי דלק מבוססי מימן כבר קיימים ומשתכללים. טויוטה, יצרנית הרכב הגדולה בעולם, הייתה הראשונה לפתח מכונית מימן. את שמה הרה-המשמעות "מיראי" – "עתיד" ביפנית - חשף בחגיגיות אקיו טויודה, צאצאו של מייסד טויוטה ומי שמכהן כיום כנשיא החברה.

"היום אנחנו בנקודת מפנה בהיסטוריה של הרכב", אמר אז. המכונית, שהוצעה במחיר בלתי סמלי, מתודלקת במימן, כלומר דורשת תחנות תדלוק מיוחדות. התשתית כרגע רעועה למדי, אבל הרווח הוא אפס זיהום בזמן הנסיעה.

כיוון שמדובר במולקולה דליקה וקשה להנזלה, אחד המכשולים העיקריים הוא האחסון שלה. משרד האנרגיה האמריקני כבר פיתח דרך ליצירת אלומיניום הידריד – "חומר אחסון מימן" בעל תכולה גבוהה, המסוגל לשחרר ולקלוט את המולקולות שוב ושוב.

בשנת 2004 עוד אמר ד"ר אברהם ארביב, סגן המדען הראשי במשרד התשתיות הלאומיות דאז, כי "אנרגיה ממימן זו אשליה". הכתבה בעיתון גלובס שבה רואיין ארביב עסקה בשאלה "כלכלת מימן - חלום או פנטזיה?". קחו תריסר שנים קדימה, ל"כנס כנרת הראשון לאנרגיה, גז ונפט" שנערך לפני שבועיים במכללה האקדמית כנרת: ד"ר גדעון פרידמן, ראש תחום טכנולוגיה ואנרגיה מתחדשת במשרד האנרגיה, הציג שם את הפרויקטים העיקריים שמעוניינים אנשי המשרד לפתח, ובין השאר דיבר על תחום כלכלת המימן.

"בלשכת המדען הראשי של משרד האנרגיה מאמינים כי ניתן לפתח תאי דלק משופרים שבייצור מסחרי לא יהיו יקרים", אמר ד"ר פרידמן. "בשלב שני ניתן יהיה לפתח את התשתיות למכוניות שישמשו כתחנות כוח קטנות. כיום אנו משקיעים במציאת חברות מסחריות, סטארט-אפים וסטודנטים שיחשבו על דרכי ייצור תא דלק מבוסס מימן, ובפתרונות חדשניים להורדת עלות השימוש במימן כדלק לתחבורה". הקולות, אם כן, כבר אחרים. חשוב לומר שלמרות ההשקעה במחקר, אחוז קטן בלבד מצריכת האנרגיה בישראל כיום מקורו באנרגיה מתחדשת על סוגיה השונים.

"לצד היתרונות הגדולים שלו, אחד החסרונות של מימן הוא צפיפות אנרגיה נמוכה ליחידת נפח - כלומר, הוא תופס נפח רב", מסבירה עמירב את הסקפטיות בנושא כלכלת המימן. "לכן יש מי שלא מאמינים שנוכל להשתמש בו ליצירת אנרגיה, אבל גם הם מבינים שאפשר יהיה להשתמש במימן כתחנה בדרך.

"מה זה אומר? נשבור את המים, נייצר מימן כמו שיצרנו במעבדה שלנו, ניקח פחמן דו-חמצני – גז החממה מהסביבה המזוהמת שלנו - ו'נגיב' אותו עם המימן. כך נייצר דלק פחמימני, שדומה אמנם לדלקים שבהם אנחנו משתמשים היום, אבל כיוון שכבר השתמשנו בחומר שנמצא באוויר, הוא לא יוסיף זיהום לסביבה. בשיטה הזו לא נגדיל את כמות גזי החממה באטמוספרה, אלא נמחזר אותם במעגל סגור. לכן אני טוענת שהפקת מימן היא חשובה עוד הרבה לפני הפקת אנרגיה".

גן הפסלים הננומטריים

יצאנו לחזות במעבדה, המקום שבו מתרחש הקסם. אודה ולא אבוש, בעיני רוחי דמיינתי אולם ענק, עשרות מדענים עוטי חלוקים שעוסקים במלאכת הקודש, אל-כימאים מודרנים. בפועל זה נראה די צנום, הסיפור הזה. בקירות קבועים תאי עבודה מחופים בזכוכית, כיוון שהמערכות שמפעיל צוות המעבדה רגישות לחמצן וללחות. העבודה נעשית בעזרת שרוולים, ממש כמו באינקובטור.

צילום: אריק סולטן
המקום בו מתרחש הקסם. המעבדה של פרופסור עמירב. צילום: אריק סולטן
 
החדר מסתעף ולוקח אותנו לאזור הדרמה עצמה. כאן אנחנו רואים את תא הריאקציה: מכל עגול ואטום שבו הוטמנה המערכת, המורכבת ממים וחלקיקים בתוכם, וחלון המאפשר לאור להיכנס. כל זה מחובר בצינורית למכשיר הכרומטוגרף, שיאמוד את כמות המימן במערכת ויעביר את הנתונים למחשב.

פירדוז, פוסט-דוקטורנט מהודו, מקדם אותנו בחלוק כשבידיו מבחנות של נוזל זרחני. "אנחנו מכינים חלקיקים בעזרת מה שנקרא סינתזה קולואידית, כימיה קלאסית במיטבה, זו שאנשים מדמיינים בראש כשהם חושבים על כימאים בפעולה", אומרת עמירב. "אנחנו לוקחים מבחנות זכוכית, מוסיפים חומרים כאלה ואחרים, ומקבלים תמיסות בצבעים שונים".

מאחורי וילון שחור, ואחריו וילון שחור נוסף, נגלה לעינינו הממושקפות – דרישה מלמעלה - מיקרוסקופ שמסוגל לחקור ולאפיין חומר ברמת החלקיק הבודד. החלקיקים שנושאים על גבם את ההצלחה האחרונה משתייכים לתחום הננוטכנולוגיה – גודל מזערי (ננומטר הוא אחד חלקי מיליארד ממטר, או עשר בחזקת מינוס 9, למי שמתעקש) שמאפשר למדען לשחק עם התכונות ולייצר יעילות משופרת. עמירב, שמשתייכת גם למכון לננוטכנולוגיה ע"ש רסל ברי ולתוכנית האנרגיה ע"ש גרנד, הקדישה את הדוקטורט שלה לבניית חלקיקים בקנה המידה הזה.

"מה שמיוחד בתחום הגדלים הננומטרי הוא שלא מדובר בגוש חומר, ומצד שני לא באטום בודד. כך אנחנו יכולים ליהנות מעוד דרגת חופש מופלאה, לא רק בתכונות החומר אלא גם בצורה. אנחנו היום יודעים להכין חלקיקים שהם עגולים, מאורכים או בעלי מבנה מסועף וחלול, מה שבהחלט השפיע על המערכת שלנו.

"אנחנו יודעים לחבר חלקיק לחלקיק. אני מרגישה כמו ילד שקיבל את סט הלגו הכי מדהים בעולם, עם כל הצבעים היפים וכל הצורות המיוחדות. בניית הלגו הזה היא המומחיות של המעבדה שלי: יצירה של מבנים מרוכבים, פסלים ננומטריים שאנחנו שולטים בהם על הגודל, על הצורה ועל דרך החיבור שלהם זה לזה. כך אנחנו יוצרים מערכת כוללת שעוזרת לנו לעשות מניפולציה לאותם מטענים שליליים וחיוביים שנוצרים בחומר בעקבות הפגיעה של האור, ולהכווין אותם לאזורים הרצויים לנו", מסבירה עמירב.
צילום: אריק סולטן
''מרגישה כמו ילד שקיבל את סט הלגו הכי מדהים''. תא הריאקציה והמערכת בתוכו. צילום: אריק סולטן

כאן אני מחזירה את עמירב אחורה ומנסה להבין מה תפקידם של אותם חלקיקים בתהליך הפוטוקטליזה – כלומר יצירת ריאקציה כימית באמצעות אור - ולמה הוא מכריע כל כך. רוב האוכלוסייה יודעת במעורפל מהו תא סולארי: תאים כאלה ישנם הרי במחשבון פשוט, וכולנו מבינים שמדובר בחומר שבולע את האור ומצליח לייצר ממנו חשמל. עד כאן ידיעתי האישית משגת.

עמירב מתגייסת להסביר: "כדי לעבור מכאן להבנת מה שקורה בפוטוקטליזה, צריך לדעת שהחומר הזה שקולט את האור הוא מה שאנחנו קוראים מוליך-למחצה. בתור ילדים למדנו שמתכות יוליכו זרם חשמלי, וחומרים מבודדים לא יוליכו אותו. אבל בין מתכת למבודד יש משפחה שלמה של חומרים מוליכים-למחצה, שיכולים להוליך בתנאים מסוימים. צריך לתת איזושהי אנרגיה – במקרה שלנו אנרגיית אור - והמטענים יוכלו לעבור דרכם.

"כשהאור נבלע הוא מייצר מטענים חיוביים ושליליים בחומר. התא הסולארי 'מושך' את המטענים, והתנועה שלהם היא חשמל. מה שאנחנו רוצים לעשות הוא לקחת את המטענים האלה ולשמור אותם על פני השטח של החומר, כדי שהם יקדמו ריאקציה כימית ויגרמו לתהליך של פירוק המים. המטענים השליליים הם אלה שמפיקים את מולקולות המימן, החיוביים ידאגו לחמצן".

טריליוני מתמודדים במירוץ

בתיאוריה זה פשוט. השליליים יתעסקו בשלהם, החיוביים בשלהם, והשגנו ריאקציה. קל להגיד - קשה לבצע. בפועל המטענים שלנו חמקמקים, היפראקטיביים, וכל הזמן מחפשים להתאחד עם המטענים ההפוכים להם שאכלו איתם מאותו מסטינג באטום. רגע אחד אי אפשר להשאיר אותם לבד, וברגע שהם מתחברים, הרי שאיבדנו הכול. האתגר של המדענים אם כן היה לעשות "הפרד ומשול", ולנתב אותם לכיוונים שונים.

כאן נכנס לפעולה המבנה הייחודי של החלקיקים שיצר הצוות של עמירב מחומרים מוליכים-למחצה. חברי המעבדה בנו תחילה חלקיק עגול, ועליו "גידלו" חלקיק נוסף מאורך, מוט ננומטרי. המוט הזה עשוי קדמיום סולפיד, ואילו החלקיק העגול עשוי חומר שנקרא קדמיום סלנייד.
 

דוברות הטכניון
הדמיית מוט ננומטרי שלראשו פלטינה המושכת מטענים שליליים שאחראים להפקת מימן. דוברות הטכניון

לשאלתי למקור השמות הלא-ידידותיים, שולפת עמירב מהמחשב שלה את משטח העכבר, שעליו מודפסת – איך לא – הטבלה המחזורית, ומראה לי כמה יסודות; השמות הם זיווגים שלהם. פער האנרגיה בין הקדמיום סלנייד לקדמיום סולפיד גורם למטענים החיוביים להימשך לחלקיק העגול, ולשליליים - לנוע באמוק על המוט עד שיגיעו לפלטינה שהודבקה בראשו. כך קיבלנו הפרדה מלאה, החזון המיוחל שהוא המפתח להצלחת המערכת ופתיחת חלון הזדמנויות לריאקציה כימית. כשהמטענים השליליים יפגשו במולקולות המים, תיווצר הריאקציה הרצויה שתפיק מימן.

מה קורה עם המטענים החיוביים? האם הצלחתם לייצר גם חמצן?

"אנחנו הגענו למעשה רק לחצי הדרך, כלומר עוד לא יצרנו פיצול מלא של מים בנצילות גבוהה למימן וחמצן, אבל אני כבר יכולה להגיד שיש לנו סנונית: בעזרת אותו צוות נפלא שחתום על המאמר הנוכחי, הצלחנו ממש לאחרונה להגיע לפיצול מלא עם נצילות של 0.3 אחוז בהפקת חמצן. זו אמנם נצילות נמוכה מאוד אבל זו התחלה, והיא מוכיחה שאנחנו צועדים בכיוון הנכון בכל הקשור לטיפול בבעיית המטענים החיוביים. אם בעזרת העקרונות שהנחו אותנו בעבר הגענו לפיצול מים מלא, אני מאמינה שהם גם יעזרו לנו להגיע מ-0.3 אחוז לטכנולוגיה זמינה שכדאי להשתמש בה".

בדרך החוצה מהמעבדה אנחנו פוגשים בריקרדו, דוקטורנט איטלקי ששוקד על ניסוי במעבדת המימן. ריקרדו מנסה לעבוד על השלמת התהליך של פיצול מים, אבל מכיוון אחר. ניית'ן, פוסט-דוקטורנט אמריקני, מתמקד בעבודה עם המיקרוסקופ שראינו קודם.

"אנחנו מעוניינים בחקר חלקיק בודד, בשל השוני בין החלקיקים", מסבירה עמירב. "אנחנו היום עובדים עם מבחנות שבהן טריליוני חלקיקים, ולמעשה מקבלים את הנתונים הממוצעים של כל הכמות הזאת, כך שהמון אינפורמציה הולכת לאיבוד. זה קצת כמו לנסות לקבוע מי הרץ המהיר ביותר בתחרות שבה המתמודדים מתחילים לרוץ בנקודות זמן שונות. השאיפה שלנו היא לחקור חלקיק בודד בזמן אמת של ריאקציה כימית, וזה פרויקט מאוד מאתגר מבחינה טכנולוגית".
 
צילום: אריק סולטן
שואפים לחקור חלקיק בודד בזמן אמת של ריאקציה כימית. צילום: אריק סולטן
 
סנדיפ, פוסט-דוקטורנט הודי נוסף, טס כדי להתחתן ואמור לחזור. כשישוב ימשיך בניסיונותיו לייצר חלקיק שיהיה מורכב מארבעה חומרים, ולא רק שלושה. "סביב החלקיק העגול אנחנו רוצים לגדל תחמוצת, שתעזור לנו עם המטענים החיוביים, בדיוק כמו התפקיד שעושה הפלטינה במשיכת המטענים השליליים", אומרת עמירב.

ד"ר פיליפ קליסמן, חזר לאחרונה לארה"ב אחרי שסיים בישראל את הפוסט-דוקטורט. קליסמן מחזיק בלא מעט מניות בהישג הדרמטי כמי שעבד על הפרויקט עוד קודם נבנתה המעבדה. "קשה לתאר את גודל ההפתעה כשראיתי לראשונה את תוצאות המעבדה שלנו, פשוט לא האמנתי למה שנגלה לנגד עיניי", אומר קליסמן מהנכר. "אחרי שחזרנו מספיק פעמים על הניסוי וקיבלנו שוב ושוב אותה תוצאה נפלאה, התחלתי להרגיש ביטחון. פתאום תוצאות נצילות של 06 אחוזים, השיא העולמי הקודם בסוג כזה של מערכת, נראתה לי גרועה".

עוד נוכחת נפקדת היא ד"ר יפעת נקיבלי, מנהלת המעבדה, ומי שעזרה לעמירב להקים אותה מאפס. נקיבלי נמצאת כרגע בחופשת לידה אבל מעורבת בעניינים. "כשעובדים כל-כך קשה בעבודה שהיא לא פעם סיזיפית וכרוכה בהרבה מכשולים בדרך, להגיע לתוצאה שהגענו זה מאוד מרגש. המחקר שלנו מתנהל בצורה כזאת שאנחנו חוקרים את הקשר בין מבנה החלקיק לפעילות שלו, ולכן אנחנו משנים פרמטר באופן מושכל, רואים איך הוא משפיע ואז שוב משנים, ורואים איך המהלך השפיע. אנחנו מתכוונים להמשיך בדרך הזו שהיא דרך ארוכה אבל מבטיחה", אומרת נקיבלי.

אם תגיעו לנצילות של 100% בייצור חמצן אפשר לדבר על נובל?

"הלוואי. זו תהיה פריצת דרך משמעותית ברמה עולמית, ולשם אנחנו חותרים".

כל כימאי הוא פירומן

בכניסה לחדרה של עמירב ממתינה שונית, סטודנטית לתואר שני שעובדת על פרויקט מעניין שיועיל בחקר המוח. עוד המון פרויקטים קורמים אור וגידים, אבל נשארו לנו כמה דקות כדי לדבר על תולדות המעבדה והמייסדת שלה.

לפני שנתיים הוקמה המעבדה של עמירב בטכניון. היא עצמה חזרה מברקלי שנתיים קודם לכן, עם הצעת מחקר מפורטת שבה הביעה רצונה להתמקד בפוטוקטליזה - תחום שלדבריה "לא נחשב תחום כי טרם הגיעו בו להישגים של ממש, מלבד פיצול חלקי של מים". היא התבקשה לפרט מה תוכניותיה לעתיד, ומנתה שלל אפליקציות ורעיונות שיוכלו לקדם שימוש באנרגיה מתחדשת ולסייע למשק האנרגיה המקומי והעולמי.

היא בת 35, נשואה לביו-כימאי, כך שאפשר לדמיין את השיחות סביב שולחן ארוחת הערב. אם לשניים, אבל נראית נערית. אמה היא מתכננת ערים במחלקה לאיכות הסביבה בעיריית תל-אביב, אביה כימאי - ועל פי כל חוקי הגנטיקה המנדליאנית, לא נשאר לה אלא להיות כימאית שעוסקת בענייני סביבה.

"כימיה זה כנראה משהו שעובר בתורשה. אבא שלי הוא פרופסור לכימיה; אמא שלו התחילה ללמוד כימיה, אבל הפסיקה בגלל המלחמה; הבן שלה מנישואיה השניים - דוד שלי שלא גדל עם אבא שלי - סיים דוקטורט בכימיה בטכניון; חמי הוא בעל תואר ראשון בכימיה, וגם בעלי בתחום. אז תגידי לי, לאן הילדים יוכלו לברוח?", היא צוחקת. אגב, האהבה לכימיה כנראה רצסיבית אצל אחותה ענבל, שחקנית בהוליווד.
 

צילום: אריק סולטן
''כימיה זה כנראה משהו שעובר בתורשה''. פרופסור עמירב במעבדה. צילום: אריק סולטן
 
כבר כילדה, מעידה על עצמה עמירב, ידעה שהיא רוצה להיות מדענית - "רק לא ידעתי באיזה תחום. לקחתי כל מיני חוגים של מכניקה עדינה, אלקטרוניקה, רובוטיקה, פיזיקה וכימיה". היא סיימה תיכון בגיל 15 וחצי. כן, היא מאלה. בגיל 18 כבר החזיקה בתואר ראשון בכימיה מאוניברסיטת תל-אביב. בצבא שירתה ככימאית ביחידה הטכנולוגית של חיל המודיעין, ולאחר שהשתחררה נחתה בטכניון, למסלול ישיר לדוקטורט שבמסגרתו התחילה לעבוד על טכניקה חדשה ליצירת ננו-חלקיקים.

יום אחד הגיע לטכניון חתן פרס נובל לכימיה פרופ' ריצ'ארד סמולי, חוקר מאוניברסיטת רייס שבטקסס ומי שגילה את מולקולת 60C (הקרויה גם "מולקולת הכדורגל" על שם המבנה הכדורי שלה). עבור עמירב היה מדובר בנקודת מפנה בחייה.

"סמולי ז"ל נתן שתי הרצאות, אחת מקצועית ואחת שכותרתה הייתה: 'תהיה מדען, תציל את העולם'. כך, בצורה הכי ברורה ומפורשת. ההרצאה מאוד השפיעה עליי, זה סגר אצלי מעגל והחזיר אותי לדברים שהיו חזקים אצלי בתור ילדה. אמא שלי התעסקה בנושאים סביבתיים, ואני זוכרת את עצמי ממציאה מכונית חשמלית או מנסה להכין בטרייה מלימונים. הבעיה הגלובלית המרכזית בשנות ילדותי הייתה החור באוזון, ואני קראתי על זה הרבה והייתי מוטרדת מגורל הסביבה.

"תמיד חשבתי שהפתרונות צריכים לבוא ממדע וטכנולוגיה, ופתאום נפתחה אפשרות לעשות את זה: עמדתי להתחיל פוסט-דוקטורט, ופרופ' פול אליויסטוס, המנחה שלי בברקלי, היה מאוד מעוניין בתחום הפוטוקטליזה. הרגשתי שאני רותמת את כל הידע, הכישורים וההכשרה המקצועית שלי לטובת משהו שיש לו ערך מוסף. זה מתגמל בצורה אדירה, כי גם כשהיום נסגר עם ניסוי לא מוצלח, את יודעת שאת עדיין עובדת למען איזושהי מטרה גדולה יותר, וזה נותן כוח מניע".

אני מבינה ששני הבנים יהיו כימאים, אין ברירה אחרת.

"הם עדיין קטנים ומוקדם לדעת. הגדול, בן חמש, נכון לעכשיו רוצה להיות כבאי - את יודעת, בכל כימאי מוטבע פירומן קטן. אתמול למשל לא יכולנו לסגור את היום בלי איזו מדורה. הוא התעקש ושרפנו משהו, ופתאום הייתה אש ירוקה. התחלתי לספר לו שככה כימאים מזהים יסודות שונים, ושיש טכניקת אפיון שמבוססת על זה. אז הוא מתעניין, זה בטוח. מבחינתי שיגדל להיות מה שהוא רוצה, כל עוד הוא יהיה מדען".

לתגובות: dyokan@makorrishon.co.il

היכנסו לעמוד הפייסבוק החדש של nrg

כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך

המומלצים