בוגרי הנדסת חומרים פולימרים בפקולטה להנדסה בשנקר מוצאים את עצמם בחזית העשייה הטכנולוגית במגוון תעשיות, שפעם היו זרות לחלוטין לפולימרים. שוחחנו עם כמה מהם אשר עובדים בתפקידי פיתוח מעניינים בארץ ובחו"ל
מחלקות לכימיה ניתן למצוא במגוון אוניברסיטאות בארץ. גם הנדסות למיניהן, ניתן למצוא לא מעט, אולם אם יש מחלקה אחת ויחידה בארץ, שמוציאה אנשים עם ידע מקיף בתחום הפולימרים והפלסטיק, החל מהרמה הכימית המולקולרית ועד לרמת האפליקציה הסופית – זוהי המחלקה בשנקר. שם ניתן ללמוד לתואר שני וכן לדוקטורט בשיתוף אוניברסיטת UMass Lowell במסצ'וסטס. הבוגרים משתלבים בתחומים רחבים בתעשייה היות וכמעט ואין תחום בחיים שלנו שהפולימרים לא לוקחים בו חלק משמעותי. יצאנו לשוחח עם שלושה בוגרים אשר השתלבו במקומות עבודה מעניינים ועוסקים בפיתוחים מתקדמים.
העתיד של התאים הפוטו-וולטאיים
אנרגיה ירוקה, ובפרט אנרגיה סולרית היא תחום אשר צומח במהירות בעשורים האחרונים. הצורך בתחליפים ירוקים לאנרגיות המזהמות קיים ומתעצם ככל שמבינים שכדור הארץ נפגע עמוקות מהן. אייל כהן, בעל דוקטורט בהנדסת פולימרים, מכהן כמנכ"ל מרכז הפיתוח של חברת הסטרטאפ Utilight.
"ל-Utilight הגעתי עוד במהלך הדוקטורט שנעשה בשיתוף שנקר, באמצע שנות ה-2000. החברה התחילה במרתף קטן ביבנה. פיתחנו דרך חדשה לייצור לוחות סולאריים (פוטו-וולטאים) בשם PTP™ – Pattern Transfer Printing. היא מאפשרת עבודה בנצילות גבוהה יותר משמעותית מהלוחות הקיימים בשוק", מספר אייל. "הטכנולוגיה מתבססת על יריעה פולימרית מיוחדת, שעליה מודפסות תעלות מוליכות בגודל מיקרוני. לאחר מכן, בעזרת לייזר, התעלות מועתקות לתאים פוטו-וולטאיים. ב-Utilight פיתחנו גם את היריעה, גם את המדפסות וגם את המכונות המייצרות את היריעה המיוחדת".
תעשיית ייצור התאים הפוטו וולטאיים מרוכזת רובה ככולה בסין, שם מייצרים ומוכרים אותם במיליארדי דולרים. בסוף 2019, כחודש לפני פרוץ הקורונה, נמכרה Utilight לאחד מיצרני מכונות הייצור הגדולים בתעשייה בסין, במטרה לפרוץ לשוק זה ולעבור לייצור סדרתי. מרכז הפיתוח המשיך להיות בישראל.
"במשך כל שנות הקורונה, בהן סין הייתה סגורה לעולם, ההתנהלות הייתה בשלט רחוק. פיתחנו בישראל את הדור החדש של המכונות, אשר מאפשר הצרה של התעלות לעובי של 15 מיקרון. השותפה הסינית ייצרה את המכונות בסין, מכרה אותן ללקוחות וקיבלנו פידבקים מהשוק מה צריך לשפר. בתחילת ינואר 2023, עם פתיחתה של סין לעולם, עליתי סופסוף על מטוס על מנת לראות לראשונה את הדור החדש של המערכות עובד אצל יצרני התאים הסולאריים הגדולים בעולם", נזכר אייל.
המכונית של המחר
הפולימרים נמצאים בחוד החנית גם בתחום הרכבים החשמליים. "אין מערכת אחת ברכב החשמלי שלא מכילה פולימרים", מציין אמיר משה, גם הוא בוגר תואר דוקטור בהנדסת פלסטיקה בשיתוף אוניברסיטת UMass Lowell במסצ'וסטס שנעשה יחד עם שנקר. אמיר מנהל תחום זה בחברת TESLA, יצרנית הרכבים החשמליים. "במכונית החשמלית אין מנוע בעירה פנימית, ועל כן התלות בפולימרים היא גבוהה. הם נמצאים בסוללות עצמן, בציפויים שונים, צבעים, דבקים וחומרים מרוכבים. בניגוד לתדמית של הפלסטיק שהוא אויב הסביבה, דווקא בתחומים של אנרגיה ירוקה, הפולימרים מחליפים חומרים מזהמים ומייתרים תהליכים שהיו יכולים לגרום נזק סביבתי הרבה יותר גדול", מבהיר אמיר.
ב-TESLA משקיעים מאמצים רבים כל הזמן לפתח סוללות שתהיינה בעלות אורך חיים יותר גבוה, יאפשרו מרחק נסיעה גדול יותר וזאת לצד השקעה בתשתיות – עמדות הטענה אישיות וציבוריות שתחלפנה, מתישהו בעתיד, את תחנות הדלק. "מה שיפה בפולימרים זו הוורסטיליות שלהם. מהמבנה המולקולרי שאפשר לשפר ולהתאים ובתחום הזה יש הרבה חדשנות ועד האפליקציה עצמה. אני באמת חושב שהעתיד הוא דווקא בפולימרים. יש הרבה מה לעשות איתם ויש עוד לא מעט פיתוחים שיכולים להאיץ את המהפכה של האנרגיה הירוקה. בעולם הרכב ועולם האנרגיות המתחדשות, לפולימרים יש עוד חלק נרחב והעבודה עוד מרובה. אנחנו רק מגרדים את פני השטח", אמיר מסכם.
כבר לא מגדל שן – פיתוחים משותפים לאקדמיה ולתעשייה
ד"ר אורלי וייצמן מועסקת במרכז הפלסטיקה והגומי אשר מקדם יחד עם התעשייה והרשות לחדשנות פרויקטי פיתוח מגוונים. בנוסף מלמדת אורלי קורסים שונים בשנקר בתחום הנדסת פולימרים. גם היא, בדומה למשה ואייל, עברה במסלול הכשרה דומה.
"בשנים האחרונות התחזקה מאוד המגמה של פיתוח בתחום הקיימות והפולימרים ממקורות מתחדשים. במהלך הפרויקטים והתזות שעשיתי בתארים השונים בשנקר וב- UMass Lowell במסצ'וסטס, התמקדנו בשיפור תכונות של מוצרי פלסטיק כך שיאריכו את משך החיים שלהם וימנעו הטמנה, או לחילופין, יחליפו פולימרים ממקור פוסילי בביו-פולימרים. לדוגמה: פיתוח ציפוי על בסיס חלבון WHEY שהינו מוצר לוואי של מי גבינה, אשר ישמש כציפוי חוסם חמצן ביריעות ביו-מתכלות. פיתוח נוסף היה ציפוי ליריעות חקלאיות העשוי מננו-חלקיקים המונעים את הנדידה של התוספים הפונקציונליים (אנטיאוקסידנטים ומייצבי UV) החוצה והארכת חיי היריעות בצורה משמעותית. גם פיתוח של אריזות אקטיביות, בעלות תכונות אנטי-מיקרוביאליות, המבוססות על שמנים אתריים, ופיתוח עם חברת דרך הים של תהליך כימי המשפץ את פני שטח ממברנת התפלה ומאפשר לה מחזורי התפלה נוספים, ופרוייקטים נוספים הנמצאים בעיצומו של פיתוח ואי אפשר לספר עליהם עדיין.
לסיכום, ניתן לומר כי השמיים הם הגבול לגבי פולימרים, ומי שמעמיק ומתמקצע בו יכול להיות סמוך ובטוח כי עבודה מעניינת מחכה לו בחוץ, כזו שללא ספק תשפיע על עולמנו בעתיד הנראה לעין.
למידע נוסף על אפשרויות ללימודים לתארים מתקדמים בהנדסת חומרים פולימרים בשנקר, לחצו כאן.
