המדען שמנסה לפתח את הסוללה המושלמת
ארכימדס אמר שהוא צריך רק נקודת משען כדי להזיז את העולם; לפרופ' דורון אורבך יש למטרה הזו 22 קבוצות מחקר, קשרים עם ענקיות הרכב ושיתוף פעולה עם מיטב המוחות המדעיים מסביב לגלובוס. ראיון
"איזו חגיגה של מדע יש לנו, זה נהדר", מתמוגג פרופ' דורון אורבך באנגלית במבטא ישראלי, ומדביק בהתלהבות את רעו שבצידה השני של השפופרת. ינג-קוק מצידו משמיע קריאות התפעלות – הפעם באנגלית במבטא קוריאני - והשניים ממשיכים בשיחה שעיקרה כימיה ולא הבנתי ממנה דבר, למעט הכימיה ההדדית בין השניים.
כבר עם כניסתי לחדרו במחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן, ביקש אורבך את רשותי להתעכב עם הריאיון ולהרים טלפון קצר לקולגה, פרופסור מכובד מאוניברסיטת הניאנג בסיאול. "יש לנו שיתוף פעולה עם דרום-קוריאה שאין כמוהו בעולם. סימביוזה פנטסטית", יספר לי אחר כך. "יש שם מוחות מדעיים מעולים, סטודנטים מצוינים ואנשים חרוצים, והם באים עם הרבה מאוד יכולות בביצוע ניסויים. אנחנו בישראל משלימים אותם ביכולת המדעית הנהדרת שלנו, וברוך השם אנחנו מרימים יחד עבודות מצוינות שנמצאות בחזית המדע של האלקטרוכימיה.
הקשר הזה נוצר ביוזמת ינג-קוק. הוא קרא לי להצטרף לתוכנית של ממשלת דרום-קוריאה, שביקשה להביא לשם מדענים מחו"ל לתקופות מוגבלות כדי לעודד שיתופי פעולה בינלאומיים. כך התחלנו לעבוד יחד. סיאול היא עיר מדהימה, והקוריאנים הם עם מיוחד במינו, שיש לו הרבה במשותף איתנו - גם שם יש שכנים משיגענערס, אבל רק בגבול אחד. מהרבה בחינות אני מרגיש שם בן בית. המדע מייצר מכנה משותף רחב בין אנשים, ומגשר על תרבויות שונות ומציאויות פוליטיות מורכבות".
על איזו בשורה מרגשת דיברתם?
"לפני חודש בערך הייתי אצלו בסיאול ועבדנו על מאמרים שהם תוצרים של עבודה ניסיונית שעליה פיקחתי בקוריאה. עבדתי שם קשה מאוד, ימים ולילות. עכשיו הודיעו לנו שהמאמרים התקבלו לפרסום, ויופיעו עוד השנה בשני כתבי-עת חשובים מאוד במדע החומרים. קיבלנו תשובות חיוביות יום אחרי יום, וזה בהחלט מרגש. ברוך השם, יש שכר למאמץ".
בערך חודש בלתי רציף בשנה שוהה אורבך בקוריאה כדי לקיים את הסימביוזה הפנטסטית שמעבר לים. והיא לא היחידה. הזירה הבינלאומית של חקר הכימיה כבר מורגלת במראה של חוקר עטור כיפה שחורה וציציות, שמקפיד להסתובב בעולם עם אוכל שהביא מהבית. אורבך מתהדר לא רק בזקן, אלא גם בשורה ארוכה של פרסים מדעיים, שרק לאחרונה הצטרף אליה פרס החברה האמריקנית לאלקטרוכימיה על שם פרופ' אלן בארד - מדען יהודי שנחשב לגדול האלקטרוכימאים בני זמננו. בשנה הקרובה, כך התבשר אורבך לא מזמן, תעניק לו החברה הבינלאומית לאלקטרוכימיה שמרכזה באירופה פרס חשוב נוסף, שנקרא על שם מדען יהודי דגול אחר, פרופ' אלכסנדר פרומקין ז"ל.
שני הפרסים - מהיוקרתיים והחשובים ביותר בתחום האלקטרוכימיה - מבטאים בדרך כלל הכרה משמעותית במחקר הבסיסי; אורבך דווקא מוכר בעיקר בזכות מחקריו היישומיים, שהניבו מאות מאמרים ועשרות פטנטים הקשורים בפיתוח מקורות כוח חדשניים, כמו סוללות נטענות. למעשה, בכל סוללה של מחשב נייד או טלפון סלולרי טמון גם המדע שיצא מבית מדרשו של אורבך. בשנים האחרונות הוא לוקח חלק משמעותי בקידום מהפכת הרכב החשמלי שמתרגשת עלינו, ומעורב בשיתופי פעולה עם יצרנית הרכב האמריקנית ג'נרל מוטורס ועם ענקית הכימיקלים הגרמנית BASF. אורבך גם עומד בראש מרכז המחקר הלאומי להנעה אלקטרוכימית, שחרת על דגלו יעד שאפתני: הפחתת התלות העולמית בשימוש בנפט.
"אנחנו לוקחים את המדע שנעשה כאן, ובעזרת סינרגיה בין קבוצות מחקר שונות מביאים את מדינת ישראל לחזית העשייה בנושא הזה", אומר אורבך. "המדיניות הישראלית מעודדת פיתוח מקורות כוח אלקטרוכימיים שיתחרו בשרפת דלק, ויורידו את המשקל העולמי של הנפט הערבי. למען המטרה הזו מדינת ישראל מקצה משאבים לא מבוטלים, וכך משלם המיסים העברי עוזר לשחרור העולם מנפט".
על השפעותיו הגיאופוליטיות מרחיקות הלכת של הזהב השחור כבר נערמו די מילים. ההזדקקות לנפט שִעבדה את מדינות המערב לארצות ערב, סיאבה מערכות שלטון, מימנה טרור והחריבה כלכלות, וזאת מבלי להכניס למשוואה את הנזק הסביבתי ההרסני כתוצאה משרפת דלקים פוסיליים. במסגרת המדיניות הישראלית בנושא הוקם כאן קונסורציום לאומי המשלב 22 קבוצות מחקר מחמש אוניברסיטאות מקומיות (תשע מבר-אילן, חמש מתל-אביב, שש מהטכניון, אחת מאריאל ואחת ממכון ויצמן). מטרת המרכז הזה, שאורבך עומד בראשו, היא רתימת המדע הישראלי לקידום תחבורה יבשתית חשמלית. העבודה נעשית תוך שמירה על קשר הדוק עם קבוצות מחקר ופיתוח מובילות ברחבי העולם, ושיתופי פעולה מפרים עם אוניברסיטאות וחברות מסחריות בדרום-קוריאה, גרמניה, קנדה, ארה"ב, אנגליה וצרפת.
"המרכז שלנו הוא מוסד אקדמי לכל דבר, וכמו כל גוף אקדמי במדינת היהודים, הוא עובר בחינה אובייקטיבית בינלאומית אחת לכמה שנים", אומר אורבך. "הנה, בתחילת חודש יולי השנה נחת כאן צוות בוחנים שהזמינה המועצה להשכלה גבוהה, ובו שני אמריקנים ויפני. הם ראיינו את כל הצוות שלנו, סקרו את המעבדות וירדו לפרטי פרטים. לפני כחודש וחצי הגיע מהם דו"ח מפורט שהיה חיובי מאוד, ובחודש שעבר הצביע המל"ג פה אחד על המשך פעילות המרכז במלואה, על פי התוכנית והתקצוב שהצענו".
זה המקום להיכנס לעבי הקורה ולנסות להבין מה יתרונה של ההנעה החשמלית על פני שימוש בדלק, ומה האתגרים שעומדים בדרך לחירות. "בואי נתחיל בשאלה איך עובד מנוע שרפה פנימית במכונית רגילה", אומר אורבך. "מנוע כזה שואב דלק מהמכל וחמצן מהאוויר, שורף את הדלק בתגובה אנרגטית המייצרת חום רב, והופך את החום לעבודה. על פי חוקי הטבע, מהלך שבו הופכים חום לעבודה הוא מוגבל ביעילותו. במנוע כמו זה שבמכוניות, היעילות הממוצעת היא כ-25 אחוזים בלבד. ומה עושים בסוללה? לוקחים חומרים פעילים שבמהלך תגובה ישירה ביניהם יכולים לבעור ואפילו להתפוצץ, ואנחנו מגיבים אותם באופן מרוסן. כך הופכים ישירות אנרגיה כימית לעבודה חשמלית, ללא יצירת חום באמצע. בסוללות חשמליות שנקראות תאי דלק, מייצרים ישירות את החשמל על ידי תגובה מבוקרת בין דלק וחמצן, ללא פעולת שרפה.
"בדומה לכך, הפקת חשמל מכימיה עוברת בשתי דרכים ראשיות. האחת היא תגובה ישירה בין חומרים פעילים, ייצור חום והפיכתו לעבודה במנועים או טורבינות, כפי שנעשה בתחנות כוח קונבנציונליות. שורפים דלק על ידי החמצן שבאוויר, מקבלים טמפרטורה שמגיעה ל-500 מעלות, בעזרת החום הזה מרתיחים מים לקיטור, הקיטור מסובב טורבינה שמפעילה גנרטור חשמלי, וכך מייצרים זרם חילופין. מה החיסרון? שוב, חוקי הטבע מכריחים אותנו לוותר על 60-50 אחוז מהניצולת במהלך הפיכת חום לעבודה. זאת אומרת, עשרות אחוזים מהדלק נשרפים לחינם. בדרך השנייה, בעזרת אלקטרוכימיה, אפשר תיאורטית להפוך אנרגיה כימית לחשמל בניצולת של כמעט מאה אחוז על ידי סוללות ותאי דלק".
בחזית המחקר של הקבוצה האורבכית עומדת סוללת הליתיום-יון הנטענת, שהפציעה בשוק כבר לפני שלושה עשורים. מבלי לתעות בנבכי האלקטרוכימיה נאמר רק שכמו בכל סוללה אחרת, גם כאן המנגנון מבוסס על מעבר אלקטרונים מחומר המהווה קוטב שלילי, לחומר המהווה קוטב חיובי. ההבדל לעומת סוללות רגילות נעוץ באיכות החומרים, שיכולים להיטען מחדש. סוללות הליתיום-יון כבשו את השווקים ומפעילות היום כמעט את כל הציוד האלקטרוני הנייד - מחשבים נישאים, טלפונים סלולריים, רכבים חשמליים וטכנולוגיות של תעופה. היתרון שלהן טמון במה שהמדענים קוראים "צפיפות אנרגיה גבוהה" - היכולת לאגור יותר אנרגיה ליחידת משקל ונפח מכל סוללה נטענת אחרת - וכן במספר גבוה מאוד של מחזורי פריקה וטעינה. אלא שלהנעת מכונית חשמלית שתתחרה במכונית הקונבנציונלית, זה עדיין לא מספיק.
"המלחמה שלנו היום היא על תכולת אנרגיה. אנחנו לא יכולים לשגע נהגים עם טעינות חוזרות ונשנות של סוללות הרכב לאחר מרחקי נסיעה קצרים. כדי להפוך רכב חשמלי למציאות נפוצה ומשתלמת, חייבים לאפשר לו לנסוע בין טעינה לטעינה מרחקים הדומים לאלו שרכב קונבנציונלי עובר עם מכל דלק מלא. צריך לתת לנהגים את הלוקסוס שהם רגילים לו - 500 ק"מ נסיעה עם מיזוג אוויר, תאורה ואבזור פעיל עד התחנה הבאה. לכן המאמץ הוא למקסם את צפיפות האנרגיה.
"יש פה תחרות די קשה: הבטריות מכילות בתוכן את כל המרכיבים הפעילים, ואילו במנוע המתבסס על דלק, מרכיב עיקרי הוא החמצן - שנלקח מהאוויר. לכן טנק דלק עשוי להכיל באופן תיאורטי כמות אנרגיה גדולה פי 20 מזו שיכילו סוללות בעלות אותו נפח ומשקל. העבודה שלנו היא לפתח חומרים אנרגטיים יותר מאלו המשמשים כיום בסוללות, ובמקביל מהנדסי הרכב שוקדים על מיקום יעיל של הסוללות במכונית ושליטה עליהן. האתגר הוא לא רק להגדיל את צפיפות האנרגיה, אלא גם לעשות זאת בלי להתפשר על בטיחות.
"אנחנו צריכים לבוא עם חומרים הכי יעילים, שיאפשרו לסוללות אלפי מחזורים של טעינה ופריקה בלי להתעייף. היכולת לטעון אינספור פעמים נראית לציבור מובנת מאליה, אך אין הדבר כך. גם השמירה על אורך חיי הסוללות היא נושא מורכב. תחת השמש היוקדת, סוללות של רכב חשמלי עלולות להגיע לטמפרטורות גבוהות שיקצרו מאוד את חייהן. עלינו להבטיח שגם כשמכוניות חשמליות נוסעות במדבריות כחום היום, הסיכון יהיה אפסי. זה החזון, והוא עדיין לא מתגשם בצורה המיטבית, אבל ההתקדמות היא אדירה. נראה לנו שאנו אוחזים את השור בקרניו בכל הקשור להפיכת ההנעה החשמלית למציאות מסחרית משתלמת".
אילו הישגים כן אפשר למנות כבר לזכות המחקר?
"אנחנו היינו חלק ממהפכת האנרגיה, שאותה הוביל פיתוח סוללות הליתיום הנטענות. המון ידע שלי נמצא פה", אומר אורבך ומרים את הסלולרי הבלתי חדיש בעליל שלו. "המכשיר הזה מבטא הצלחה לא נורמלית. יושבת פה סוללה שעבדנו עליה שלושה עשורים, ועדיין עובדים עליה. אין היום בנאדם שלא משתמש בטלפון נייד, גם בארצות הנידחות בעולם. מכשירים ניידים המכילים סוללות מושארים במכונית בשמש, וכמעט אין בעיות. מי שמכיר קצת את התחום יודע כמה פשלות יכולות להיות פה, וזו בלי ספק הצלחה ענקית של האלקטרוכימיה המודרנית. בעבודת נמלים שיטתית היא אפשרה להגיע למערכות מתוחכמות ולייצור מיליארדי תאים שעובדים בפועל באפס ליקויים. עצם זה שאדם יוצא מהבית עם הדבר הדק הזה בתיק, ויש לו אנרגיה שתשמש אותו לכל היום, זה הישג גדול. האתגר עכשיו הוא להעביר את זה הלאה, לרכב חשמלי".
רכיבים מחומרים חדשים שפותחו בין כותלי אוניברסיטת בר-אילן בשיתוף עם ג'נרל מוטורס כבר מאריכים את חיי הסוללות, משפרים צפיפות אנרגיה של סוללות ליתיום-יון בלמעלה מחמישים אחוזים, ומאפשרים למעלה מאלף מחזורים של פריקה וטעינה. החוקרים שוקדים גם על פיתוח סוללות נתרן ומגנזיום המיועדות לאחסון, צבירה והמרה של אנרגיות מתחדשות ועוד.
"אנחנו קרובים מאוד לקבלת החלטות לגבי כמה טכנולוגיות שישנו את המפה", ממשיך אורבך. "יש שיפור דרמטי בנושא סוללות ליתיום-גופרית יעילות יותר. אנחנו מפתחים גם תאי דלק שבהם גז מימן דחוס מוגב עם החמצן שבאוויר. תגובה כימית ישירה בין המרכיבים הללו היא תגובת פיצוץ הרסנית קלאסית, אבל אנחנו עושים זאת בצורה מרוסנת ויעילה. ניתן גם לפתח סוללות חשמליות נטענות שבהן הקוטב השלילי מורכב מהמתכות הפעילות ביותר בטבע – ליתיום, נתרן, אלומיניום - והקוטב החיובי מוזן על ידי החמצן שבאוויר. סוללות כאלה 'מנצחות' טנק דלק מבחינת תכולת אנרגיה, ויכולות תיאורטית לאפשר נסיעה ארוכה מאוד בין טעינות, ובעלות נמוכה. מבחינה פרקטית ישנן בעיות הדורשות פתרון. תוך שנתיים אנו אמורים לספק תשובת היתכנות - כן או לא. אני מאמין שנגיע למקסימום תכולת האנרגיה שאפשר להשיג בסוללות נטענות ותאי דלק. לגבי הנעה אלקטרוכימית, זו מציאות שמתממשת".
הניסיון של שי אגסי עם "בטר פלייס" נחל כישלון חרוץ. אולי הישראלים חשדנים מדי ולא בשלים עדיין למהלך כזה?
"מה שקרה עם בטר פלייס הוא פשוט. אם להשתמש בסלנג - זו הייתה קפיצה מעל לפופיק. היה פה ניסיון חלוצי ואמיץ, ללכת בגדול ולבנות מערכת החלפת סוללות כמו שיש תחנות דלק. הרעיון היה לפרוס בארץ רשת תחנות שיחזיקו מלאי של סוללות טעונות. מכונית מגיעה, מחליפים בטרייה פרוקה בטעונה, ותוך כמה דקות אפשר להמשיך לנסוע. אבל זה היה יומרני מדי, וספק אם היה כלכלי. אם היו הולכים על מודל מוקטן, למשל על ציי רכב שנטענים פעם אחת ביממה - כאלה שלא צריכים לנסוע 500 קילומטר בכל יום - היה אפשר לבנות מהלך משתלם תוך שיתוף פעולה עם חברת החשמל.
"כישלון בטר פלייס לא סותר את רעיון-העל של מעבר לרכב חשמלי. על הכבישים בעולם נוסעות יותר ויותר מכוניות חשמליות מוצלחות, והקונספט הולך וצובר תאוצה. אין היום חברת רכב שלא מחזיקה תוכנית פעילה להנעה חשמלית. מהיכרות ישירה עם יצרניות רכב בכל העולם, אני יודע שכולן רואות ברכבים חשמליים יעד טכנולוגי וכלכלי הכרחי".
לך יש מכונית חשמלית?
"עוד לא. אני עובד על ביו דיזל", הוא צוחק, "נוסע כל יום מבני-ברק לבר-אילן באופניים לא חשמליים. למי שגר בגוש דן, אופניים הם המצאה נהדרת. כמעט לכל מקום אני מגיע ככה, ועל הדרך עושה פעילות גופנית".
אחד הפיתוחים המעניינים שאורבך עוסק בהם, עשוי להיות משמעותי לסביבתו הקרובה - הציבור החרדי. מדובר בסוללות נטענות במשקל של כמה עשרות קילוגרמים, שיונחו בבתים ויאפשרו לשומרי מצוות להימנע משימוש בחשמל המיוצר בשבת. "לצערי הרב, היום משלמים בונוסים לעובדי חברת חשמל עבור עבודה בשבת", מסביר אורבך. "הרצון לספק פתרון הלכתי היה בשבילי התמריץ הראשי, אבל לא היחיד. ייצור חשמל באופן רציף גוזל המון אנרגיה, יש בזבוז עצום לאורך קווי המתח הגבוה, ויש עומסים ונפילות חשמל. ברגע שהרשת מבוזרת וכל בית יכול להחזיק את עצמו לפחות יממה בלי חיבור לרשת מרכזית, זו ברכה לא רגילה. אפשר לחסוך עשרות אחוזים בעלויות של ייצור חשמל. היום ניתן להגיע למצב של מערכות מתאימות שיותקנו בחדרי מדרגות ובנישות בבית, כדי שלכל בית מגורים תהיה מערכת אגירת חשמל אוטונומית. אנו שוקדים על מערכות כאלה".
ואיפה הקושי שמונע מזה לקרות?
"לשימושים האלה פחות חשובה צפיפות האנרגיה, ויותר חשובה יכולת אגירה גדולה מאוד של אנרגיה. לשם כך צריך להשתמש ביסודות זמינים שאינם רעילים. אנחנו לא יכולים להרשות לעצמנו שימוש בחומרים שיהיה בהם מחסור תוך כמה שנים. במתכת כמו קובלט, שמשמשת לייצור סוללות ליתיום-יון נטענות, כבר ניכר היום מחסור ומחירה נוסק. גם ניקל יחסר בעתיד, ככל שנראה יותר מכוניות חשמליות על הכבישים. לכן אנחנו מפתחים טכנולוגיה לאגירת אנרגיה בסוללות המבוססות על מַנְגָן, יסוד מתכתי נפוץ ולא רעיל".
גם בכל הקשור לאנרגיית שמש, אומר אורבך, הבעיה היא אגירה. "הפאנלים הסולריים זולים יחסית, ומה שחסר היא היכולת לאגור את האנרגיה החשמלית שהם מייצרים תחת אור השמש. זה למעשה עקב האכילס של אנרגיה מתחדשת. קנה המידה בשביל אספקת חשמל לרחובות, לבתים, לערים, הוא במגה-ואט וג'יגה-ואט. אלה כמויות אדירות של חשמל, הרבה יותר מצריכה של רכב חשמלי. אם מדברים על אספקת חשמל ארצית, יש צורך להקים מבנים גדולים שיהיו מלאים בסוללות גדולות, ואז לשכוח מהן. הן צריכות לעבוד עשרות שנים תוך אחזקה מינימלית. אי אפשר יהיה להשתלט על מערכות כה גדולות, אם נצטרך לטפל בסוללות באופן פרטני.
"אגירת אנרגיה בצורה כזו מחייבת שימוש בטכנולוגיה מימית, כך שהסוללות לא תהיינה דליקות והחומרים לא יהיו מסוכנים. אם חס וחלילה, בגלל תאונה או פיצוץ, רכיבי הסוללות מתפזרים בשטח גדול, חשוב שהם לא יהיו מזהמים ולא ירעילו את האוכלוסייה. סוללות עופרת-חומצה למשל, כמו אלה שמציתות לנו את מנועי המכוניות, הן יעילות ואפשר לכאורה לתכנן מערכות אגירת אנרגיה שמבוססות עליהן. אבל עופרת היא יסוד רעיל, ואם תרכובות שלה מתפזרות, יש סכנה של הרעלת עופרת".
"שולום עליכם", נכנס לחדר סטודנט-לשעבר של אורבך, וקוטע את איום ההרעלה. לחיצת ידיים חמה, והמנחה-לשעבר מציע לאורח לחזור לעבוד עם הקבוצה. "הייתי שמח לחזור לכאן", אומר הבחור. "אז יאללה, בוא תעשה איתנו קצת ריאקציות", מפציר בו אורבך. הם נפרדים לשלום, ואני חייבת להודות שהמראה של טפיחות שכם הדדיות בין בחור חילוני למראה לבין חוקר חרדי, על רקע תמונת אדם עטוי תפילין על קיר אחד ומפלי האיגואסו על קיר אחר - היה סוריאליסטי משהו. "בחור מצוין, היום הוא עובד ברפאל", משוויץ אורבך בתלמידו.
עוד קודם לפגישתנו סיפרו לי סטודנטים על דור של מדענים שגדלו אצל אורבך, ורבים מהם השתלבו בעמדות מפתח בתעשייה ובאקדמיה. שישים דוקטורים צמחו תחת ידיו, כך נאמר לי. כשאני שואלת אם הנתון הזה נכון, הוא משיב "כן, בערך, ברוך השם. פרופ' אריה צבן, הנשיא החדש של אוניברסיטת בר-אילן, היה סטודנט שלי. גם דיקן הפקולטה להנדסת חומרים בטכניון פרופ' יאיר עין-אלי, ופרופ' אלכס שכטר מאוניברסיטת אריאל, ופה במחלקה פורח ד"ר מלאכי נוקד ועוד רבים. כמה סטודנטים שלי המיועדים לקריירה אקדמית משתלמים כעת בחו"ל במסגרת פוסט-דוקטורט, ואני בקשר עם כולם".
אב גאה?
"תראי, להנחות סטודנטים ולתת להם הכשרה מדעית אינטנסיבית החל מתואר ראשון זה ממש כמו לגדל ילדים. אני בקשר הדוק מאוד עם המדענים הצעירים שגידלתי, שמח איתם וגאה בהם".
ברכה אדירת ממדים מסטודנטים לשעבר מקשטת את הקיר, לצד ערבוביה של תעודות-פרסים ממוסגרות, ועוד תמונה: ילד וילדה, שניים מעשרות נכדיו החרדים של אורבך, שהצטלמו מחופשים לחתן וכלה. אורבך עצמו דווקא פסע במסלול חילוני עד שלהי שנות העשרים לחייו. הוא נולד בשנת 1952 להורים ניצולי שואה, גדל ברמת-גן, למד בבליך ושירת בסיירת גולני. אחר כך סיים קורס קצינים ונשאר להדריך בבה"ד 1. במלחמת יום כיפור לחם ממערב לתעלת סואץ, ואז שב לגולני כסגן מפקד פלוגה. אחרי השחרור פנה ללימודי כימיה. תואר ראשון, תואר שני ודוקטורט עשה באוניברסיטת בר-אילן, ובמקביל למד הנדסה כימית בטכניון. אחר כך יצא לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת קליבלנד. "כשעשיתי דוקטורט נפל לי האסימון וחזרתי בתשובה", הוא משחזר.
מעניין שדווקא לימודי המדעים אחראים למהפך הרוחני בחייך.
"דיברתי וכתבתי על זה מספיק, ודעתי ברורה: לא יכולה להיות סתירה בין יהדות למדע, מכיוון שהפילוסופיה היהודית רואה במדע את הכלי הכי יפה של האדם כדי להתפעל מהקדוש ברוך הוא. ככל שחוקרים יותר, מתפעלים יותר. מי שמכיר את הכימיה של החיים ויודע איך היא עובדת, אמור להתפעל מהמהנדס הראשי; ומי שבאמת מאמין שהאדמה יכולה להצמיח חיים באופן ספונטני, שיהיה בריא. יחד עם זאת, הדתות הרוויחו ביושר את הספקות לגביהן, ולצערי הרב יש גם יהודים שמרוויחים ביושר את חיצי הביקורת והזלזול.
"יש המון דיסאינפורמציה לגבי מדע מול יהדות, המון בלבול. הפילוסופיה היהודית האמיתית, כפי שהיא מתבטאת בכל ספרי היסוד - ספר הכוזרי של רבי יהודה הלוי, חובות הלבבות של רבנו בחיי, מורה נבוכים של הרמב"ם או דרך השם של רמח"ל - רואה במדע כאמור כלי להתפעלות, אבל למדע אין שום מנדט לענות על שאלות 'למה'.
התשובה המדעית ל'למה' היא 'ככה'. חוקי הטבע הם שרירותיים לחלוטין, ומה שהמדע יודע להסביר זה איך הם עובדים. פה יש לנו מתנה מהקדוש ברוך הוא, ואת המתנה הזאת גילה לא רק דורון אורבך, אלא רוב החוקרים הדגולים שפיתחו והעמידו על רגליו את המדע המודרני. כולם התפעלו מכך שכל חוקי הטבע מצייתים בצורה מדהימה למתמטיקה, שאותה מוח האדם המציא. הקדוש ברוך הוא קבע חוקים שרירותיים, לא בהכרח מובנים, אבל כמו שיש שירה ופרוזה ואמנות יש גם יצירתיות קוגניטיבית אנושית שנקראת מתמטיקה, והיא מאפשרת לנו להסביר בדקדקנות איך חוקי הטבע עובדים. על בסיס ההבנה הזו אנחנו יכולים להתקדם הלאה ולפתח מקצועות הנדסיים לתועלת האנושות".
ומה עם כימיה, גם היא גם יצירה אנושית?
"זה חלק מהעניין. הקדוש ברוך הוא מנהל את המציאות עם מספר סופי של חוקי טבע, וכולם מצייתים למתמטיקה, כך שאנחנו יכולים למדוד את הדברים. את זה הבינו ניוטון, פסטר, איינשטיין - כולם. יחד עם זאת, הדתות הביאו על עצמן חלק מההתנהלות של המדענים נגדן. אחרי שהכנסייה הנוצרית שרפה את ג'ורדנו ברונו, ורצתה להרוג את גלילאו וקופרניקוס כי הם באו עם מודל נכון יותר של מערכת השמש, למה שהמדענים יחבקו את הכמרים הנוצרים? כשמעיינים נכוחה במורה נבוכים, מבינים שהיהדות לא אמורה להיכנס לפינה הזאת. על חכמי ישראל לדורותיהם מקובל שבעניינים מדעיים-ניסיוניים, הסמכות היא של המדענים שעורכים ניסיונות".
אורבך נשוי לשרה, יועצת חינוכית לשעבר, סופרת ומשוררת, ו"סבתא במשרה מלאה". לזוג שבעה ילדים ועשרות נכדים. אני מתעניינת האם אחד מהם הלך בדרך האב והקדיש את עצמו למדע. "ילדיי וחתניי כולם לומדים תורה במקומות הכי טובים בבני-ברק ומחוצה לה, כולם תלמידי חכמים 'על אמת', כמו שאומרים".
ולא מדגדג לך שמישהו יהיה מדען?
"לא. במציאות היום, כשרוב עם ישראל לא שומר תורה ומצוות, מה שנותן הרבה זכויות למדינת ישראל שכל כך אהובה עליי - זה קיומו של עולם התורה שנבנה במדינה, קצת על אפם ועל חמתם של חלק ממייסדיה. במדינת היהודים דהיום יש עולם תורה פנטסטי. הנה, ב'בין הזמנים' של חודש אב כל אחד מבני משפחתי אמנם לקח כמה ימי חופש, אך רוב בין הזמנים עבר עליהם בלימוד תורה. בתי המדרש בבני-ברק בימי החופש היו מלאים, בתי הכנסת היו צפופים מאדם. יש כמיהה אמיתית ללמוד תורה. למעט השוליים שמקלקלים, קיים ציבור גדול שברוך השם יש לו מחויבות עמוקה ללימוד תורה ברמה הגבוהה ביותר".
אז מבחינתך הם בעצם דואגים לצבירה של אנרגיות.
"החוזק הביטחוני הלאומי של עם ישראל תלוי קודם כול בקשר שלו עם הקדוש ברוך הוא, והוא כולל עוד כמה יסודות. הנושא של הצבא חשוב לא בגלל מצבת המטוסים, הטנקים והתותחים. כבוגר כמה מלחמות אני מכיר את הצבא" – אומר אורבך, שהשתחרר משירות מילואים בגיל 46 כרב-סרן – "ואני יודע שהכול עומד על מסירות נפש. בקרבות העיקריים במלחמת יום הכיפורים, הלוחמים בכל החזיתות הפגינו מסירות נפש. גם אני הייתי מוכן למסור את נפשי, לא היה לי ספק בדבר הזה. מדובר באלפי אנשים, הרוגים ופצועים שמסרו את נפשם במלחמות ישראל וציוו לנו את חיינו כאן. הצבא הוא כלי למסירות נפש למען עם ישראל, וזה מה שבאמת מנצח וקונה זכויות. במקביל לזה קיים יסוד שהוא עולם התורה, ותפקידו לשמור את הברית של עם ישראל עם הקדוש ברוך הוא. אני רואה עצמי כפטריוט, ולעניות דעתי, משפחתי תרמה היטב לביטחון מדינת ישראל - אני כקצין קרבי בצה"ל ובניי וחתניי כחיילים וקצינים בצבא התורה".
זה לא אותו סיכון, לא אותו סוג של הקרבה.
"צריך לזכור שרק חלק קטן מצה"ל נקרא באמת להקריב את נפשו. מעבר לכך, אין ספק שמה שהתאים לציבור של 100 אלף, לא מתאים לציבור של מיליון. ברגע שהציבור החרדי גדֵל, הפוקוס חייב להשתנות בהתאם. הציבור הזה חייב להיות מסוגל להחזיק את עצמו מכל הבחינות, לייצר רופאים, מהנדסים וגם חיילים, ולהוציא לחם מן הארץ. העניין הוא שאת עולם התורה קל מאוד להרוס במציאות החילונית, ולכן צריך לשמור עליו. הוא נבנה בקושי רב עד שהגיע להיכן שהוא היום. בעניין הזה בוודאי שדעתי לא יכולה לקבוע מאום. לעולם התורה יש מנהיגות אחראית וחכמה, שרואה את המצב בפרספקטיבה רחבה, של כל עם ישראל. הם אלו שמסוגלים לנווט ולקבוע איך ניתן לשמור על עולם תורה גדול ואיכותי במציאות מלאת ניגודים. מאחר שהילדים והחתנים שלי הוכיחו את עצמם כרציניים, נתתי להם אור ירוק בבחירה שלהם - עד כמה שיכולתי להשפיע, כמובן - ואני מאוד גאה בהם. אני מאמין שהם גם בצבא לכל דבר, טירונות החל מגיל חמש".
ברזומה הגדוש של אורבך מופיעות גם ארבע שנים כראש המחלקה לכימיה בבר-אילן, שש שנים כראש הרשות הלאומית להסמכת מעבדות, וכן תפקידים של עמית מחקר בחברה למדע החומרים ועורך כתבי-עת חשובים בתחום האלקטרוכימיה. "מתוקף תפקידי כעורך אני בקשר עם מדענים מכל העולם. מגיעים אליי מאות מאמרים שאני אמור לטפל בהם ולהחליט האם מפרסמים אותם אם לאו, ובשביל זה אני צריך להפעיל אלפי אנשים שיבחנו את החומר. לצורך העניין אני גם בקשר עם מדענים מאיראן, עיראק, מצרים וכל מיני מדינות אקזוטיות שמחוברות לעולם המדע".
איפה ישראל ממוקמת בתחום יצירת מקורות כוח ואנרגיה?
"באופן כללי, יחסית לגודל שלה - ויש מדדים שמראים את זה בצורה מובהקת – ישראל ממוקמת מצוין. יש לה קהילה מדעית חזקה באלקטרוכימיה, בפיזיקה, בכימיה ובהרבה מאוד נושאים. בכל זאת יצאו מפה כמה פרסי נובל בכימיה, ואם ירצה השם, עוד ידנו נטויה".
אתה מכוון לשם?
"מפעם לפעם אני בקשר עם הוועדה בשוודיה לצורך מתן חוות דעת הקשורות לתחומי עיסוקי. זו חבורה רצינית מאוד, ובחירת הזוכים נעשית בקפידה רבה. יש דוגמאות יפות של זוכי פרס נובל במדעים שהיו להם אומץ ותעוזה לדחוף רעיונות מהפכניים, ואף לשחות נגד הזרם ולהוכיח את צדקתם. פרופ' דן שכטמן למשל, גיבור החיל מהטכניון שנאבק שנים ארוכות על תגליותיו באשר למבנים מיוחדים, מול אופוזיציה שכללה מדענים ידועי שם. הוא התעקש וניצח, וכבר אז סומן. גיבורת חיל אחרת ממכון ויצמן, פרופ' עדה יונת, ניסתה לפענח את מבנה הריבוזום על ידי שיטות מסוימות. עמיתיה התקשו להאמין שהיא תצליח באנליזה שעליה עמלה שנים, אבל היא התעקשה והגיעה להבנת המבנה של אחד האברונים החשובים ביותר בתא החי.
"עוד שני גיבורי מדע מהטכניון, הפרופסורים אברהם הרשקו ואהרן צ'חנובר, גילו דבר מדהים וזכו לתהילת עולם. בכל התאים יש חלבונים שכולם חשבו שהם מיותרים, עד שהרשקו וצ'חנובר מצאו שהחלבונים העלומים הללו פועלים כמערכת משטרה חשאית, שמסמנת חלבונים ומוציאה אותם להורג לפי סדר מסוים. כך יוצא שתוך שנתיים כל החלבונים בתאי הגוף מתחלפים ומתחדשים, והתאים נשארים חיוניים באופן רציף. אלו דוגמאות למחקרים שמתאימים לפרסי נובל, ואכן מדובר בהצלחות ישראליות מרנינות. המחקרים שלנו שונים במהותם מהתיאורים דלעיל, ומאופיינים בחתירה להשגת מטרות יישומיות, על ידי עבודה שיטתית המבוססת על מדע בסיסי".
כשאני תוהה בקול האם הדור הבא של ישראל יצמיח לנו עוד פרסי נובל. אורבך מרים שוב את הסלולרי. "אחת הבעיות של הדור הנוכחי היא המכשירים האלה. כמה שהם יותר שטוחים ועם יותר אפליקציות, ככה הראשים נעשים יותר שטוחים, אבל עם פחות אפליקציות".
אני מזכירה לך שאתה גורם לזה לקרות.
"אני עוזר רק לאספקת אנרגיה, לא לאלקטרוניקה. לי יש טלפון פרימיטיבי שמתאים לסטנדרטים של החרדים, ואני לא צריך יותר מזה. בתרבות הטלפונים המשוכללים, אנשים התרגלו שכל השכל נמצא על כף היד, וככה זה גם נראה. ראיתי את ירידת הדורות תוך כדי עבודתי בהוראה, ואין לי תוכנית אופרטיבית מה לעשות, אבל חייבים לרצות לשנות את המצב. צריך להפעיל מדיניות, תעמולה ובונוסים כדי להצמיח דור ראוי של מדענים. התפלגות הגאונים באוכלוסייה לא השתנתה, השיעור שלהם זהה למה שהיה בעבר".
אבל הגאונים לא הולכים לעשות מדע, אלא הולכים להקים חברות סטארט-אפ בגלל התגמול.
"אחת הבעיות שלנו בהפיכת הכימיה למקצוע אטרקטיבי מגיעה מחברות שמעסיקות כימאים ומשלמות להם משכורות נמוכות מדי. אם דוקטורים למדעים נידונים לשכר ירוד לעומת אחיהם בהיי-טק, מדוע שאנשים צעירים יתעקשו ללמוד מקצועות כמו כימיה? חברות הזנק מציעות משכורות פנטסטיות לעובדים צעירים ומוכשרים, וככה מניעים אנשים. אם מגיעים למסקנה שחסרים למדינה מדענים מובילים בכימיה, אפשר לבנות תוכנית שכוללת פרסום מתאים ומשכורות שמתחרות באלו המאפיינות חברות היי-טק, ואז המחלקות לכימיה באוניברסיטאות תתמלאנה בתלמידים מוכשרים. כשהייתי ראש מחלקה לכימיה חוויתי את התנודות האלה".
כאילו לא די ברשימת המטלות הארוכה שלו, אורבך קובע עיתים לתורה ובכל יום מתייצב בשש בבוקר לשיעור. אחר כך הוא מתפנה לתפילת שחרית, שומע שיעור נוסף ורק אז עולה על האופניים.
כמה שעות יש ביממה אצלך?
"זהו, אחת הבעיות הגדולות שלי בחיים היא שסיבוב כדור הארץ סביב צירו מהיר מדי". אולי תנסו, במסגרת המרכז להנעה, להאט את הסיבוב. "אם לוקחים את כל התותחים בעולם אפשר לעשות את המשחקים של ז'ול ורן, אבל זה מסוכן מדי. לא הייתי נוגע בנתונים הקוסמיים, הכול מכוון היטב מלמעלה".
אקו"ם