הזוכה בפרס הראשי של VinFuture לא התקבל בברכה משום שהקדים את זמנו.

העבודה על יצירת סוללות ליתיום-יון עזרה זה עתה לפרופסור סטנלי ויטינגהם לקבל את הפרס הראשי של VinFuture, אך בזמן המצאתו, הוא לא התקבל יפה משום שהמוצר היה חדש מדי.

פרופסור סטנלי ויטינגהם (בן 82), מאוניברסיטת בינגהמטון, אוניברסיטת מדינת ניו יורק, ארה"ב, הוא אחד מארבעה מדענים שקיבלו את פרס VinFuture הגדול בשווי 3 מיליון דולר (שווה ערך ל-73 מיליארד דונג וייטנאמי). המצאתו יוצרת בסיס בר-קיימא לאנרגיה ירוקה באמצעות ייצור תאים סולאריים ואחסון באמצעות סוללות ליתיום-יון.

פרופסור סטנלי ויטינגהם המציא את עקרון הפעולה של סוללת ליתיום-יון וביסס את תפקידם של יוני ליתיום כנושאי מטען יעילים. תרומותיו היו קריטיות לפיתוח סוללות ליתיום-יון, המשמשות בכל דבר, החל מטלפונים ניידים ומחשבים ניידים ועד מכוניות חשמליות.

לפני הופעת סוללות ליתיום-יון, שני סוגי הסוללות הנפוצים ביותר בעולם היו סוללות חומצה וסוללות אלקליין. החיסרון של סוללות אלו הוא תפוקת האנרגיה הנמוכה שלהן. סוללות אלקליין וניקל הן רעילות ביותר, עד כדי כך שהן אינן בשימוש עוד במרחבים ציבוריים כיום. בעוד שסוללות חומצה פחות רעילות, מיחזור ושימוש חוזר קשים. לסוללות ליתיום-יון יש שטח קטן יותר אך הן מספקות פי 5 יותר אנרגיה והן ניתנות למחזור ב-99%, וזה ההבדל.

עם זאת, בסביבות שנת 1974, סטנלי ויטינגהם וצוות המחקר שלו יצרו את הגרסה הראשונה של סוללות ליתיום-יון, המסוגלות לאגור אנרגיה. עם זאת, "היא לא התקבלה יפה, אולי המוצר שלנו נולד מוקדם מדי, הקדים את זמנו מדי", אמר, וחשף כי נאלץ לקחת הפסקה של 8-10 שנים מכיוון שלא "שמו לב".

הוא אמר בגילוי לב שבהתחלה סוג סוללה זה שימש בעיקר בקופסאות שחורות ובכמה סוגים של שעונים. מאוחר יותר, כמה יצרנים גדולים הבינו שמדובר בטכנולוגיה הכרחית. לדוגמה, סוני רצתה להשתמש בטכנולוגיה זו כדי לשלב אותה במוצרים שלה ופנתה אליו, ומאז סוג סוללה זה הפך למוכר יותר ויותר.

הנשיא וו ואן ת'ונג (משמאל) מעניק פרסים לארבעת הזוכים בפרס VinFuture 2023, פרופסור סטנלי ויטינגהאם (במרכז). צילום: ג'יאנג הוי

תרומתו הייתה הגילוי כי החזקת יוני ליתיום בין לוחות טיטניום גופרתי תייצר חשמל, ובכך תנצל את האנרגיה העצומה של הליתיום כדי לשחרר אלקטרונים מהשכבה החיצונית. פרופסור סטנלי הסביר שהדבר החשוב בטכנולוגיית סוללות הוא שהיא יכולה לאגור אנרגיה ולהיטען במהירות. זוהי תכונה שכולם רוצים. המנגנון של טכנולוגיית סוללות זו הוא פשוט כמו כריך עם שכבות, באמצע יש תרכובת ליתיום, כשרוצים לטעון, מושכים את הליתיום החוצה כדי לטעון, ואז דוחפים אותו בחזרה לתוך השכבות הללו.

הוא היה חלוץ ברעיון של אינטרקלציה של אלקטרודות. הוא התמקד גם בשיפור היציבות המבנית וקיבולת המחזור של סוללות, באמצעות יישום תגובות אינטרקלציה מרובות אלקטרונים כדי לשפר את יציבותן וקיבולתן.

מ-6-8 חברי הליבה הראשוניים, קבוצת המחקר של הפרופסור התרחבה בהדרגה לכמעט 30 איש, כולל משתפי פעולה מפיזיקאים ומדעני חומרים. עם זאת, מר סטנלי אמר שמסלול המחקר לא תמיד היה חלק, היה זמן שבו מחקר סוללות כבר לא היה נושא חם.

אבל עכשיו, סוללות ליתיום-יון מיושמות בכל דבר שזקוק לסוללות כדי לפעול, החל מטלפונים, שעונים או מחשבים ועד כלי רכב, כלי רכב או חברות גדולות יותר המייצרות אנרגיה סולארית ורוח. "הייתי צריך לפרוש לפני 20 שנה, אבל לא ציפיתי לשבת כאן היום, כשאני רואה שיותר ויותר כלי רכב חשמליים משתמשים בסוללות, כמו VinFast עם מכוניות חשמליות, אוטובוסים חשמליים, אופנועים חשמליים", אמר.

סטנלי וויטינגהאם. צילום: Phuoc Van

על עבודתו בפיתוח סוללת הליתיום הראשונה, פרופסור סטנלי ויטינגהם זכה בפרס נובל לכימיה לשנת 2019, אותו חלק עם פרופסור ג'ון גודנוף (אוניברסיטת טקסס) ופרופסור אקירה יושינו (אוניברסיטת מייג'ו). על פי קרן נובל, סוללות ליתיום-יון חוללו מהפכה בחיי האדם מאז כניסתן לשוק בשנת 1991, והניחו את היסודות לחברה אלחוטית ונטולת דלקים מאובנים. פיתוח סוללות ליתיום-יון אפשר גם כלי רכב חשמליים וקידם את פיתוח התקשורת האלחוטית.

הוא התבדח שאין לו עוד מספיק זמן לבדוק האם סוללות ליתיום הן "הגיבור שמציל את כדור הארץ" לנוכח בעיות סביבתיות. סונג אמר שהוא התעניין בקיימות בתחומי הסוללות והסביבה לאורך כל הקריירה המדעית שלו. יש לייצר סוללות תוך שימוש בפחות אנרגיה, והובלתן אלפי קילומטרים ממדינה אחת לאחרת צורכת גם היא הרבה אנרגיה, ולכן הוא קיווה שאזורים ומדינות יוכלו לייצר סוללות ליתיום משלהם.

כשנשאל על סוללות ליתיום המשתמשות במתכות נדירות רבות שעלולות להיגמר, אמר פרופסור סטנלי ויטינגהם כי הם שואפים להימנע משימוש במתכות הדורשות עבודת ילדים לכרייה. ניקל עדיין נמצא בשימוש נרחב, לפוספט יש צפיפות אנרגיה נמוכה אך הוא זול יותר ולכן הם מתמקדים בקידום שלו. הוא גם ציין את העובדה שאם מוליכים למחצה ינוצלו בצורה יעילה, יידרשו פחות סוללות. "לפני 10 שנים, כשהשתמשנו במחשבים, ראינו לעתים קרובות את המכונה מתחממת, כיום אנו כמעט ולא רואים תופעה זו מכיוון שהמוליכים למחצה במחשבים פועלים בצורה יעילה הרבה יותר", אמר.

סטנלי ויטינגהם הוא כיום פרופסור באוניברסיטת בינגהמטון, מאז הצטרף בשנת 1988. קבוצת המחקר בה הוא עובד מונה מדענים בכירים והיא מחפשת גם חוקרים צעירים, שהוא מקווה להתחבר אליהם. בביקורו השלישי בווייטנאם, הוא נתן שתי עצות למדענים צעירים, ביניהן לחקור תמיד את הנושאים שמעניינים ומרגשים אותך, לא להתמקד יותר מדי בכסף. שנית, עליך להיות מוכן להשקיע בתחומים קשים, עם מנטליות של לקיחת סיכונים, לא להיות שמרני מדי.

נו קווין

קישור למקור: https://vnexpress.net/chu-nhan-giai-chinh-vinfuture-tung-khong-duoc-don-nhan-vi-di-truoc-thoi-dai-4690011.html