כיפוף קרח: פתיחת מקור אנרגיה נקי חזק פי 1,000

עבור רוב האנשים, קרח הוא סכנה: כבישים חלקלקים, תאונות דרכים, מדרכות קפואות. אבל צוות מחקר בראשות פרופסור שין וון מאוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג בסין גילה תכונה מיוחדת של קרח - היכולת לייצר חשמל כשהוא כפוף, הנקראת "כיפוף חשמלי".

גושי קרח יכולים לייצר חשמל כאשר הם מכופפים, מה שפותח פוטנציאל חדש ליישומים טכנולוגיים. (מקור: Interestingengineering)

תופעה זו נרשמה בעבר בקרחונים מתנגשים או במשטחי קרח מתוחים, אך החשמל שנוצר היה חלש מדי ליישומים מעשיים. פריצת הדרך הפעם הגיעה מהוספת מלח לקרח.

מלח - זרז שיוצר זרם חשמלי חזק פי 1,000

בניסויים שלהם, הצוות הקפיא מים בריכוזים שונים של NaCl, ויצר דגימות קרח בצורת קונוסים, קורות ויריעות. כאשר הם ביצעו מבחן כיפוף תלת-נקודתי - הנחת דגימת הקרח על שני תומכים ודחיפתה כלפי מטה - הם תיעדו שהזרם שנוצר היה חזק עד פי 1,000 מקרח טהור.

אנליזה מיקרוסקופית וספקטרוסקופיית ראמאן הראו שהמלח מונע מהקרח לקפוא לחלוטין, ויוצר תעלות מיקרוסקופיות של מי מלח. כאשר הקרח מתכופף, הנוזל בתעלות אלו נע, נושא מטענים חשמליים ויוצר זרם חשמלי.

סלע רגיל מייצר זרם קטן יחסית כאשר הוא נמתח, אך כאשר גוש מלח סלעים מכופף, נוזל המלח הזורם בפנים יוצר זרם חזק יותר. (מקור: Getty Images)

יישומים ואתגרים פוטנציאליים

קרח מכסה כ-10% משטח כדור הארץ. אם ניתן יהיה לרתום את מקור האנרגיה הזה, אזורים קרים - שבהם קשה לגשת למקורות אנרגיה מסורתיים - יוכלו לקבל חשמל נקי מהסביבה הטבעית.

צוות המחקר לא רק עוצר בכדור הארץ, אלא גם מקווה שניתן יהיה ליישם תופעה זו על ירחי קרח כמו אירופה או אנצלדוס - שם חשודים קיומם של אוקיינוסים תת-קרקעיים ויכולים להפוך ל"מעבדות טבעיות" לטכנולוגיית אנרגיה חדשה.

למרות הפוטנציאל שלה, הטכנולוגיה מתמודדת עם אתגרים. לאחר מספר מחזורי כיפוף, יכולתו של סרט המלח לייצר חשמל יורדת עד 80%. גם ביצועיו נופלים מהתקנים פיזואלקטריים מסחריים, שכן רוב האנרגיה אובדת כחום.

עם זאת, עדיין מדובר בצעד חשוב קדימה בחיפוש אחר אנרגיה בת קיימא. קרח - שבעבר היה מכת חורף - יכול כעת להפוך לשותף פוטנציאלי במעבר האנרגטי העולמי.

מין הואן

מקור: https://vtcnews.vn/be-cong-bang-khai-pha-nguon-nang-luong-sach-manh-hon-1-000-lan-ar966219.html