Category Archives: כתבות אמצע

פרס רוטשילד לשנת 2024 יוענק לשני חברי סגל מהטכניון: פרופ’ מיכאל (מיקי) אלעד ופרופ’ מחקר מרדכי (מוטי) שגב.

הפרס היוקרתי, מטעם יד הנדיב, נוסד ב-1959 כדי לתמוך, לעודד ולקדם את המדעים ואת מדעי הרוח בישראל, והוא ניתן כהוקרה על פרסומים מקוריים וחשובים בשבעה תחומים. הענקת הפרסים תתקיים בטקס חגיגי בספרייה הלאומית בירושלים ב-18 בספטמבר 2024, ולמוחרת יתקיים כנס מדעי בו יוצגו הישגיהם של הזוכים והשפעתם בתחומי המחקר שלהם.

• פרופ’ מיקי אלעד מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב ומהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי בטכניון יקבל את הפרס בקטגוריית הנדסה. הפרס יוענק לו בהוקרה על תרומותיו החלוציות בתחומים של עיבוד אותות ותמונות ולמידה חישובית. מחקריו של פרופ’ אלעד הובילו למהפכה בדרכי הטיפול במידע דיגיטלי באמצעות פיתוח כלים ואלגוריתמים פורצי דרך מבוססי ייצוגים דלילים וטכניקות מתקדמות מבוססות בינה מלאכותית. עבודתו לאורך השנים הציגה מודלים מתקדמים מבוססי למידת מכונה, שמציעים הורדת ממד לאותות ותמונות, ובכך מאפשרים טיפול יעיל במקורות מידע אלו לטובת משימות כגון דחיסה, פתרון בעיות היפוך, ועוד. מאפיין ייחודי בקו עבודותיו הוא הגשר הרציף שמתקיים בין ניתוח תיאורטי ומתמטי מעמיק ובין עולם המעשה, בו יישומים נהנים ישירות מתרומות אלו. עבודתו של פרופ’ אלעד הובילה להיווצרו של תחום מחקר חדש ועשיר ששינה את הדרך שבה מעובד ומטופל מידע, ותרומותיו מהוות השראה לחוקרים רבים בכל רחבי העולם.

פרופ’ מיקי אלעד

• פרופ’ מחקר מוטי שגב מהפקולטה לפיזיקה ומהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי בטכניון יקבל את הפרס בקטגוריית פיזיקה. הפרס יוענק לו בהוקרה על תרומותיו החלוציות בתחום הפוטוניקה שהובילו לתגליות חשובות רבות. פרופ’ שגב עוסק בחקר האינטראקציה בין אור לחומר ולהבנת השינוי המתחולל בחומר כאשר האור עובר בתוכו.  פרופ’ שגב, זוכה פרס ישראל לשנת 2014 ופרס אמת לשנת 2019, ייסד מספר תחומי מחקר בהן עוסקות כיום מאות קבוצות מחקר בכל העולם. לפני כעשור, שגב וקבוצת המחקר שלו ייסדו את תחום הפוטוניקה הטופולוגית, שבה נחקרת התופעה של אור שעוקף פגמים בחומר כשהוא נתקל בהם, ולאחר מכן המציאו את הלייזר הטופולוגי – מערך הגורם למקורות לייזר רבים על שבב לעבוד כמקור עוצמתי אחיד. פרופ’ מחקר שגב הוא חבר האקדמיות הלאומיות הישראלית והאמריקאית למדעים (NAS). מעבר להישגיו אלה, פרופ’ שגב רואה שליחות בטיפוח דור החוקרים הבא. בין התלמידים שהעמיד נמנים כיום 25 פרופסורים בישראל וברחבי העולם, ורבים אחרים בתעשיית ההייטק ובתעשייה הביטחונית.
  

  פרופ’ מחקר מרדכי (מוטי) שגב

ב-4 בפברואר צוין בארץ ובעולם יום הסרטן הבין-לאומי, אחת המהפכות החשובות ברפואת בסרטן היא כניסתן של תרופות אנטי-סרטניות מסוג ICI. תרופות אלה מכוונות להשבתתו של מנגנון חיסוני טבעי המגן עלינו – אך עלול לפעול נגדנו במקרה של גידול סרטני. המנגנון החיסוני האמור הוא רשת של “נקודות בקרה חיסוניות” (Immune checkpoints). תפקידו במצב שגרה: למנוע ממערכת החיסון להגיב בעוצמה מופרזת העלולה לפגוע בתאים בריאים. במילים אחרות, זהו מנגנון המרסן את מערכת החיסון.

עם זאת, בנוכחות גידול סרטני עלול אותו מנגנון למנוע ממערכת החיסון לתקוף את תאי הסרטן. זה הרקע לפיתוחן של תרופות ICI, המשביתות מנגנון זה וכך “משחררות” את מערכת החיסון לטובת המתקפה על תאי הסרטן. תרופות אלה חוללו מהפכה ברפואת סרטן והובילו לעיכוב התפתחות הגידול בסוגים רבים של סרטן.

הבעיה עם משפחת התרופות ICI היא שתרופות אלה משפיעות על פחות מ-40% מהמטופלים, ושאר  המטופלים רק סובלים מתופעות הלוואי של התרופה בלי להרוויח דבר. זה הרקע לניסיון המתמשך להעריך מראש על אילו מטופלים הטיפול אכן ישפיע. עד כה פותחו כלים להערכה כזאת – למשל על סמך חתימת גנטית, כמות תאים והפרופיל הגנטי של הגידול – אך הם אינם מדויקים.

פרופ’ קרן יצחק והדוקטורנט אופיר שורר, חוקרים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט ובמרכז ברוך ורות רפפורט  לחקר הסרטן, פיתחו כלי חדש להערכה: המטבוליזם של תאי הסביבה הסרטנית ושל תאי החיסון. לדברי פרופ’ קרן יצחק, האופן שבו תאי הסרטן ותאי המערכת החיסונית נאבקים על המשאבים באותה סביבה מאפשר ניבוי מוצלח של השפעת תרופות ICI על המטופל. המחקר מבוסס על אנליזה של 1,700 גנים מטבוליים באמצעות ריצוף RNA על סמך תא בודד. במחקר נותחו באופן זה יותר ממיליון תאי חיסון מ-250 דגימות של חולי סרטן שטופלו בתרופות   .ICI

המסקנה: סיווג התאים על פי ביטוי הגנים המטבוליים מאפשר לנבא את תגובת החולה לטיפול התרופתי. על סמך גילוי זה יצרו החוקרים כלי לניבוי התגובה לתרופה, שבאמצעותו אפשר לדעת מראש אילו חולים יגיבו לתרופות אלה. הממצאים מדגישים את חשיבותו של המטבוליזם בניבוי תגובת המטופל לתרופה.

המחקר נתמך על ידי משרד המדע והטכנולוגיה, הקרן הלאומית למדע (ISF) ומכון רפפורט למחקר במדעי הרפואה.

פרופ’ קרן יצחק היא חברת סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט ובפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב.

אופיר שורר הוא בוגר תוכנית הטכניון למצוינים וכיום דוקטורנט במסלול היוקרתי MD/PhD, המשלב דוקטורט מחקרי עם לימודים קליניים, בהנחייתה של פרופ’ יצחק.

סכמה של האנליזה בעבודת המחקר. נתונים רבים ברמת התא הבודד נלקחו מחולי סרטן שטופלו באימונותרפיה. ההתמקדות בגנים המשתתפים בתהליכי מטבוליזם בתא חשפה קשר בין רמות הביטוי שלהם ותגובת החולים לטיפול

למאמר ב– ISCIENCE לחצו כאן

פרופ’ דניאלה רווה הפכה ב-1 בינואר לדיקנית הראשונה בתולדות הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל בטכניון. פרופ’ רווה, בוגרת הפקולטה, סיימה את לימודיה בפקולטה בהצטיינות, השלימה בה את התואר השני והדוקטורט, ובהמשך, כחברת סגל בפקולטה, ביססה את מעמדה כחוקרת מובילה בתחום האווירואלסטיות וכמרצה אהודה על הסטודנטים בפקולטה.

פרופ’ דניאלה רווה

אווירואלסטיות עוסקת בממשק בין כוחות אווירודינמיים למבנים גמישים. כיום מיוצרים בעולם כלי טייס קלים וגמישים יותר, ולכן נדרשת הבנה מעמיקה בהתנהגותם בטיסה. קבוצת המחקר של פרופ’ רווה בנתה כלי טיס בלתי מאויש כדי לבחון בניסויים את ההיבטים הקשורים בכך.

כדיקנית, פרופ’ רווה אחראית על יישום התוכניות האקדמיות של הפקולטה, על טיפוח שיתופי הפעולה והמחקרים הבין-תחומיים ועל שימור המצוינות במחקר ובהוראה, תוך חתירה לשיפור המוניטין של הפקולטה והישגיה. נקודת המבט הייחודית שלה כבוגרת תתמוך במאמץ המתמיד של הפקולטה לספק לסטודנטים ולחוקרים סביבה מיטבית ללימוד ולמחקר. מינויה של פרופ’ רווה הוא עדות למחויבותו של הטכניון לטפח ולפתח כישרונות בשורותיו. הדרך שעשתה בפקולטה מבטאת את החתירה המתמדת של הפקולטה להכשרת בוגרים מצטיינים התורמים תרומה משמעותית למדעי התעופה והחלל.

״אני גאה להיכנס לתפקיד הדיקנית בפקולטה בה גדלתי כסטודנטית, ואחרי שנים רבות של מחקר והוראה״, אמרה פרופ׳ רווה. אני נרגשת לתרום לצמיחת הפקולטה ולהצלחתה ומצפה לעבוד עם סגל הפקולטה, האקדמי, הטכני והמנהלי, ועם הסטודנטים כדי להמשיך את תנופת הישגי הפקולטה ולהניע חדשנות בהנדסת תעופה וחלל. כמהנדסת אווירונוטיקה, התברכתי בכך שאני יכולה לעסוק בנושאים מרתקים יום יום. הנדסת אווירונוטיקה וחלל היא תחום המתאים לנשים ולגברים כאחד, ולכל מהנדס או מהנדסת טובים המסיימים את לימודיהם בפקולטה מובטחת תעסוקה מרתקת בתחום.”

פרופ’ דניאלה רווה

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון בירך את פרופ’ רווה ואמר: “הפקולטה לאווירונוטיקה וחלל היא הראשונה שנבנתה בקמפוס הטכניון החדש בנווה שאנן והיחידה בארץ שמכשירה מהנדסים ומהנדסות בתחומים אלה. הטכניון משנה פניו בעשורים האחרונים, ואחוז הסטודנטיות לתואר ראשון עולה כל הזמן ועומד כבר על כמחצית מכלל הסטודנטים. אני גאה מאוד שבראשה עומדת כעת דיקנית שתהווה השראה ומודל לחיקוי לצעירות.”

פרופ’ טל שימא, דיקן הפקולטה היוצא, הביע את שביעות רצונו ממינויה של פרופ’ רווה וציין: “היה לי הכבוד לשמש במשך ארבע שנים כדיקן הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל. זאת הייתה תקופה מאתגרת מאוד ומלאת פעילות, וכולי תקווה שהצלחנו להבטיח את עתיד הפקולטה לדורות הבאים. כבוגר הפקולטה זאת הייתה זכות מיוחדת לעבוד עם חברי הסגל האקדמי, הטכני והאדמיניסטרטיבי המצוינים שלנו בחינוך דור העתיד שלנו ובהכשרתו, להרחיב את גבולות הדעת בתחום ולתרום למדינת ישראל ולביטחונה. אני מודה להנהלת הטכניון ובמיוחד לנשיא פרופ’ אורי סיון על התמיכה החזקה בנו. אני סמוך ובטוח שפרופ’ רווה, כדיקנית הפקולטה, תנהיג את הפקולטה היטב ותצעיד אותנו לשיאים חדשים”.

בסבב המינויים הנוכחי התמנו דיקנים חדשים בשלוש פקולטות נוספות – פרופ’ מירי ברק בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה, פרופ’ אורי להב בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית ופרופ’ אפרת ליפשיץ בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך.

לכתבה בynet – לחצו כאן

תחום המעגלים הפוטונים המשולבים (Photonic integrated circuits) מתמקד במזעור רכיבים פוטוניים ובהטמעתם בשבבים פוטוניים – מעגלים המבצעים מגוון פעולות חישוביות בפוטונים, ולא באלקטרונים כפי שקורה במעגלים אלקטרוניים. בדומה לשבבים בעולם האלקטרוניקה, גם בשבבים פוטוניים סיליקון הוא חומר גלם נפוץ מאוד. פוטוניקה מבוססת סיליקון היא תחום מתפתח הרלוונטי למסדי נתונים, לבינה מלאכותית, למחשוב קוונטי ועוד. היא מספקת קפיצת מדרגה בביצועיהם של שבבים וביחסי עלות-התועלת שלהם.

פרופ’ גיא ברטל – ראש המעבדה למחקר פוטוני מתקדם בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי

עם זאת, למרות הרזולוציה הגבוהה של טכנולוגיות הייצור (ליתוגרפיה), המאפשרות ייצור מדויק של המבנים הרצויים, כלי האפיון עדיין אינם מאפשרים מיפוי מדויק של התכונות האופטיות של השבב, לרבות תנועת האור בתוכו. הסיבה לכך היא הקושי במידול של פגמים ואי-דיוקים בחומר – קושי הנובע מממדיהם הזעירים של התקנים אלה.

באתגר זה – דימות האור המתקדם במעגלים פוטוניים על השבב – עוסק מאמר חדש של חוקרי הפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי בטכניון. את המחקר שהתפרסם בכתב העת OPTICA הובילו ראש המעבדה למחקר פוטוני מתקדם פרופ’ גיא ברטל והדוקטורנט מתן אילוז והשתתפה בו קבוצת המחקר של פרופ’ אמיר רוזנטל.

הדוקטורנט מתן אילוז

חוקרי הטכניון רתמו את התכונות האופטיות של הסיליקון כדי למפות את התפשטות האור בתוכו, זאת ללא צורך בפעולה פולשנית כלשהי המשנה את השבב. תהליך זה כולל מיפוי של השדה החשמלי של גלי האור ואפיון של האלמנטים המשפיעים על תנועת  האור – מוליכי הגל (waveguides) ומפצלי האלומות (beamsplitters).

התהליך שפיתחו חוקרי הטכניון מספק דימות של האור בתוך השבב הפוטוני בזמן אמת, ללא צורך לפגוע בשבב ובלי הפסד של נתונים. תהליך חדש זה צפוי להוביל לשיפור תהליכי תכן, ייצור ואופטימיזציה של שבבים פוטוניים במגוון תחומים ובהם טלקומוניקציה, מחשוב עתיר ביצועים, למידה חישובית, מדידת  מרחקים, דימות רפואי, חישה ומחשוב קוונטי.

במחקר השתתפו קובי כהן, יעקב ח’יר-אלדין, יואב חזן ושי צסס.

איור – אילוסטרציה של מערכת הניסוי האופטית ותמונה אמיתית שמראה את האור בתוך התקן מסוג MMI – מוליך גל שמפצל את האלומה לשניים בתוך השבב האופטי

המחקר נתמך על ידי מרכז הלן דילר לטכנולוגיות קוונטיות בטכניון, המרכז למיקרו וננו אלקטרוניקה בטכניון והאקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.

למאמר ב-  OPTICA לחצו כאן

שלושה חוקרים בטכניון זכו במענקים מתקדמים של הנציבות האירופית למחקר (ERC). מדובר במענקי PoC בסך 150 אלף יורו לחוקר, שנועדו להוכיח היתכנות ולקדם את תרגומם של מחקרים אקדמיים ליישום ולמסחור, לרבות הקמת חברות הזנק. הם ניתנים רק לחוקרים שכבר זכו במענקי ERC בעבר.

פרופ’ שחר קוטינסקי מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי – המענק ישמש לבניית מחשבים המאיצים חישובים על מאגרי נתונים. באמצעות ארכיטקטורת מחשבים חדשנית מתבצעים החישובים בתוך זיכרון המחשב ולא במעבד עצמו. מחשבים אלה יהיו מהירים משמעותית ממחשבים קיימים ויאיצו תוכנות המטפלות במאגרי נתונים עצומים בתחומים שונים ובהם בנקאות, רפואה ורשתות חברתיות.

פרופ’ שחר קוטינסקי

פרופ’ יואב שכטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית – המענק ישמש לפיתוח מדידה רגישה של ריכוז חלבונים באמצעות מיקרוסקופיה חישובית. החוקרים פיתחו שיטה פשוטה ומהירה למדידת ריכוז חלבונים מדגימות דם ונוזלי גוף אחרים. השיטה מבוססת על מיקרוסקופ בתוספת רכיב אופטי שתוכנן במעבדתו של פרופ’ שכטמן. מערכת זו עוקבת אחר חלקיקים פלורסנטיים (זרחניים) הנצמדים לחלבון הנחקר באמצעות נוגדנים. הסרטונים המצולמים מעובדים במחשב, וריכוז החלבון מחולץ אלגוריתמית. השיטה נמצאת בשלבי בדיקה לניטור חלבונים של מערכת החיסון בחולי סרטן העוברים טיפול, זאת לצורך איתור מוקדם של תופעות לוואי, מתוך שאיפה לאפשר טיפול מונע. המחקר נערך בשיתוף הקריה הרפואית רמב”ם.

פרופ’ יואב שכטמן

פרופ’ נתנאל קורין מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית – המענק ישמש לפיתוח פתרון להיווצרות קרישי דם במסתמי לב מלאכותיים, בעיה הקשורה בעיקר למאפייני הזרימה במסתם. את ההשראה לפיתוח קיבלו החוקרים מתופעת בקרת זרימה פסיבית המתקיימת בטבע ומיושמת בתעשיית האווירודינמיקה. בהתאם לעקרון זה, שינוי קטן במבנה הפיזי של סנפיר דג, כנף ציפור או כנף מטוס עשוי לגרום לשינוי מהותי במאפייני הזרימה ולספק יתרונות משמעותיים בשחייה ובמעוף. באופן דומה מציעים החוקרים לפתח מסתם מלאכותי חדש, העושה שימוש בבקרת זרימה פסיבית ומסיט חלק מזרימת הדם לצורך ״שטיפת״ האזורים שבהם עלולים להצטבר קרישי דם. את המחקר במעבדת קורין מוביל יבגני קריינין במסגרת עבודת הדוקטורט שלו.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון אמר כי “הקמתו של הבניין וייסודו של המרכז לחקר הסרטן מהווים אירוע היסטורי, לא פחות מכך. אנו מציינים היום את אחת התרומות הגדולות בתולדות הטכניון, שהתאפשרה בזכות שותפות ייחודית בין שתי קרנות פילנתרופיות החולקות מסורת רבת שנים של תמיכה נדיבה בטכניון:  קרן ד. דן ובטי קאהן וקרן ברוך ורות רפפורט.

“אין מילים בפי לתאר את תודתנו לשתי הקרנות האלה ולכל מי שפעל ללא לאות להגשמת החלום הזה,” המשיך פרופ’ סיון. “יעדי התרומה, המשתקפים בשמותיהם של הבניין ושל מרכז המחקר, הם חקר הסרטן ובריאות האדם מתוך גישה רב-תחומית והסתמכות על כלל יכולותיו של הטכניון ועל קשריו ההדוקים עם בתי חולים ובראשם הקריה הרפואית לבריאות האדם – רמב”ם. סמלית בעיניי העובדה שתרומות אלו מגיעות בשנת יובל החמישים לפקולטה לרפואה בטכניון ובד בבד עם שנת המאה לטכניון. נדיבותם וחזונם של התורמים המשתקפים ביוזמה זו, יובילו את הטכניון לפסגות חדשות. אל המאה השנייה בתולדות הטכניון ניכנס כשביכולתנו לשפר את חייהם של מיליונים בישראל ובעולם כולו.”

מימין לשמאל : נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, שיר גולדשטיין, עירית רפפורט, אנדי ולארי וולף

טקס הנחת אבן הפינה לבניין התקיים בחודש יוני האחרון במסגרת מושב הקורטוריון, חבר הנאמנים של הטכניון, בפקולטה לרפואה ע”ש רות וברוך רפפורט. בטקס השתתפו הפילנתרופים עירית רפפורט ואנדי ולארי וולף; נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון; דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רות וברוך רפפורט פרופ’ עמי אהרונהיים; חתן פרס נובל בכימיה פרופ’ מחקר אהרן צ’חנובר, שיכהן כיו”ר מועצת המנהלים של המרכז החדש לחקר הסרטן; מנהל המרכז לחקר הסרטן פרופ’ אמיר אורין; חברי ההנהלה הבכירה של הטכניון וחברי הקורטוריון; חברי סגל; ונציגי אגודות ידידי הטכניון מרחבי העולם.

חתן פרס נובל בכימיה פרופ’ מחקר אהרן צ’חנובר, שיזם והוביל את הקמת המרכז, ציטט מהמשנה פסוק שברוך רפפורט נהג לצטט: “אם אין קמח אין תורה, אבל אם אין תורה אין קמח.” הוא אמר כי “החוכמה הזאת ליוותה את ברוך עשרות שנים. הטכניון מספק את התורה, את הלמידה, הוא נהג לומר, ומשפחת רפפורט מספקת את הקמח.”

“התחלתי לחלום על המרכז הזה עם יציאתה לשוק של התרופה הראשונה לסרטן המבוססת על תגלית מערכת האוביקוויטין שפרופ’ הרשקו ואני גילינו,” המשיך פרופ’ מחקר צ’חנובר. “כשאתה מתחיל מחקר בסיסי אינך יודע לאן הוא יוליך אותך. אנו, החוקרים, מחויבים להפוך את המרכז הזה למרכז מחקר בעל שם עולמי.”

חתן פרס נובל בכימיה פרופ’ מחקר אהרן צ’חנובר

רות וברוך רפפורט ז”ל, יהי זכרם ברוך, היו מהגדולים שבידידי הטכניון ומהתורמים הנדיבים שתרומותיהם סייעו בהקמת בניין הפקולטה לרפואה ע”ש רות וברוך רפפורט ובייסוד מכון רפפורט למחקר במדעי הרפואה. בניין הפקולטה נחנך בשנת 1979, וכבר אז האמינו בני הזוג רפפורט כי חברי סגל בפקולטה יזכו בעתיד בפרס נובל – נבואה שהתגשמה עם זכייתם של פרופ’ מחקר אברהם הרשקו ופרופ’ מחקר אהרן צ’חנובר בפרס נובל בכימיה לשנת 2004. בנוסף להקמת הפקולטה לרפואה בטכניון ומכון המחקר במדעי הרפואה הנושאים את שמם, יזמו רות וברוך רפפורט, עם הקריה הרפואית רמב”ם, את הקמת בית החולים רות רפפורט לילדים.

רות וברוך ז”ל היו “נאמני הטכניון”, תואר השמור לתומכים המחויבים והמסורים ביותר. בשנת 2014 העניק הטכניון לרות רפפורט תואר ד”ר לשם כבוד. רות נפטרה בשנת 2018, שמונה שנים אחרי לכתו של בעלה ברוך. את מורשתם הפילנתרופית ממשיכות בנותיהם, גב’ עירית רפפורט וד”ר ורד דרנגר. בהערכה על תרומתה יוצאת הדופן לטכניון ולמטרות פילנתרופיות אחרות העניק הטכניון לגב’ עירית רפפורט תואר דוקטור לשם כבוד בשנת 2022.

מימין לשמאל : שיר גולדשטיין, גלן פרי, עירית רפפורט, נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, אנדי ולארי וולף ועו”ד מוריאל מטלון

“ברצוני להקדיש את היום הזה, ואת הרגע הזה, לאחותי המנוחה שושנה שהלכה לעולמה אחרי שבע שנות מאבק בסרטן,” אמרה גב’ עירית רפפורט. “למרות הגישה לרופאים הטובים ביותר, לתרופות הטובות ביותר ולטיפולים החדשניים ביותר, שדחו את הקץ המר, היא הובסה בסופו של דבר בידי המחלה. אין לי ספק שרובכם חוויתם אובדן מכאיב כזה. לרוע המזל, מיליונים ברחבי העולם ניצבים ברגעים אלה מול אותו גורל, ולכן אין לי ספק שהדרך עוד ארוכה וכי נדרש עוד מחקר רב לפיתוח פתרונות כוללים למחלה ארורה זו. הוריי, שהיו נאמני הטכניון, היו ללא ספק מתפעמים למראה האופן שבו מתגשמים חזונם וערכיהם באותה תשוקה נלהבת שאפיינה את פועלם הפילנתרופי; כי בסופו של דבר, פילנתרופיה אינה אלא תשוקה ובני אדם. אני מאחלת לעצמנו שהמחקר שייערך במרכז החדש ימשיך לדחוק את גבולות החדשנות לרווחת האנושות כולה.”

דן ובטי קאהן ז”ל, יהי זכרם ברוך, היו מהבולטים בתורמים לטכניון ונמנו גם הם על “נאמני הטכניון”. הקשר בין דן ובטי קאהן לטכניון נרקם כבר בתחילת שנות ה-60, ובשנת 2008 הקימה קרן קאהן את בניין הפקולטה להנדסת מכונות ע”ש ד. דן ובטי קאהן. דן ובטי קאהן היו מהתורמים הראשונים לבניין הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל. דן קאהן היה חבר בקורטוריון הטכניון ובוועד המנהל של אגודת ידידי הטכניון בארצות הברית (ATS) וכיהן כנשיא סניף ה-ATS בדטרויט. בשנת 2006 העניק לו הטכניון תואר עמית כבוד ובשנת 2011 תואר ד”ר לשם כבוד. את מורשתם של דן ובטי קאהן ממשיכים כיום בתם אנדריאה (אנדי) ובעלה לארי וולף. בהשראתו של דן קאהן הפך לארי לפילנתרופ והעמיק את מעורבותו בקהילה היהודית בדטרויט, בארצות הברית כולה ובישראל. ב-2012 הוא התמנה לתפקיד נשיא קרן ד. דן ובטי קאהן. בתפקיד זה הוא היה מעורב בשותפות מישיגן-ישראל למחקר ולחינוך, שבה ממלא הטכניון תפקיד מרכזי. אנדי וולף פעילה בפרויקטים רבים הקשורים לקהילות היהודיות בישראל ובארצות הברית. היא חברה שנים רבות במועצת המנהלים הארצית של ה-ATS וכיום היא חברה בקורטוריון. בשנה שעברה הקימו אנדי ולארי וולף את מרכז וולף לרפואה תרגומית והנדסה במגדל התגליות ע”ש הלמסלי – שיתוף פעולה בין הטכניון לקריה הרפואית רמב”ם. המרכז משמש פלטפורמה למחקר קליני יישומי.

“בשם קרן ד. דן ובטי קאהן ונאמני הקרן פאטי ארון וארתור וייס ברצוני להודות לנשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון על חזונו ופועלו ביוזמת בריאות האדם בטכניון, לפרופ’ מחקר אהרן צ’חנובר על מנהיגותו, וחשוב מכל – לקרן רפפורט על חלקה בפרויקט שאפתני זה,” אמר לארי וולף, נשיא קרן קאהן.

בטקס הסרת הלוט

דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רות וברוך רפפורט פרופ’ עמי אהרונהיים אמר כי “זהו אירוע סמלי. כאן תחבור עוצמתו ההנדסית של הטכניון לעוצמות הקליניות של הפקולטה לרפואה והמרכזים הרפואיים המסונפים  אליה. המרכז יאפשר לנו לקיים מחקר פורץ דרך ברמה הגבוהה ביותר וישמש זרז לפיתוח טיפולים מצילי חיים. תמיכתכם ונדיבותכם האין-סופיות הפכו את החלום הזה למציאות.”

קבוצת חוקרים מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון מציגה ב- Nature Materialsתהליך חדש לייצור מימן ירוק באמצעות אנרגיה מתחדשת. תהליך זה מגלם יתרונות משמעותיים על פני תהליכים אחרים המשמשים להפקת מימן ירוק, והמשך פיתוחו לכדי טכנולוגיה מסחרית עשוי להוזיל ולהאיץ את השימוש במימן ירוק כתחליף נקי ובר קיימא לדלק מחצבי. התהליך פותח על ידי איליה סלובודקין במסגרת עבודת המגיסטר שלו, בעזרת החוקרת הבכירה ד”ר ילנה דוידובה ובסיוע ד”ר אנה ברייטוס והמסטרנט מתן סאנאניס.

במאמר שהתפרסם מדווחים החוקרים על סדרת ניסויים המהווה הוכחת היתכנות ראשונית לתהליך המוצע ומציגים תוצאות המדגימות את יעילותו הגבוהה ויכולת עבודה בזרמים גבוהים שמשמעותם הפקת מימן בקצב גבוה. עם זאת, הדרך לפיתוח טכנולוגיה חדשה על בסיס פריצת הדרך המדעית המוצגת במאמר עוד ארוכה. טכנולוגיה שכזו עשויה להתגבר על המכשולים הרבים בדרך לייצור תעשייתי של מימן ירוק כתחליף בר-קיימא לדלק מחצבי.

תמונה קבוצתית מימין לשמאל: ד”ר אנה ברייטוס, מתן סאנאניס, ד”ר ילנה דוידובה ואיליה סלובודקין

מימן הוא דלק חלופי לפחם, לנפט ולגז, והשימוש בו צפוי לצמצם את השימוש במחצבים אלה ההולכים ואוזלים ואת פליטת גזי החממה ממקורות שונים ובהם תחבורה, ייצור חומרים וכימיקלים וחימום ביתי ותעשייתי. בניגוד לדלקים אלה, הפולטים לאטמוספירה פחמן דו-חמצני בשריפתם באוויר, השימוש במימן מייצר מים נקיים ולכן הוא נחשב דלק נקי.

הדרך הנפוצה לייצור המימן עצמו צורכת גז (מתאן) או פחם ופולטת לאטמוספירה כמות גדולה של פחמן דו-חמצני, וכך היא מבטלת את יתרונות השימוש בו כתחליף ירוק ובר קיימא לדלק מחצבי. הצריכה העולמית של מימן בשנה שעברה (2022) עמדה על כ-95 מיליון טונות, כמות המשמשת להשבחת מוצרי דלק שונים ובעיקר לייצור אמוניה הדרושה להפקת דשנים לחקלאות. כמעט כל המימן הנצרך מופק מדלק מחצבי ולכן הוא נקרא מימן אפור (מיוצר ממתאן) או שחור (מיוצר מפחם). ייצור המימן בשיטות אלה אחראי לכ-2.5% מהפליטה השנתית הגלובלית של פחמן דו-חמצני לאטמוספירה כתוצאה מפעילות מעשה ידי אדם. החלפת המימן האפור במימן ירוק נחוצה כדי לאפס את מקור הפליטה המשמעותי הזה ולהמיר את השימוש בדלק מחצבי מזהם במימן נקי ובר-קיימא.

הערכות שונות צופות שמימן ירוק עשוי לתפוס נתח של כ-10% ממשק האנרגיה הגלובלי במצב של אפס פליטות פחמן (net zero) – המצב הדרוש כדי למתן את שינויי האקלים ואת התחממות כדור הארץ כתוצאה מאפקט החממה הנוצר מעליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה. זה הרקע לחשיבותו הרבה של המימן הירוק במאבק הגלובלי בהתחממות כדור הארץ.

מימן ירוק מיוצר באלקטרוליזה – פירוק חשמלי של מים לחמצן ומימן תוך שימוש בחשמל ממקורות מתחדשים כגון רוח ושמש. האלקטרוליזה התגלתה לפני למעלה מ-200 שנה ומאז עברה התפתחויות ושיפורים רבים, אך היא עדיין יקרה מדי לייצור מימן ירוק לשימוש תעשייתי. אחד האתגרים הטכנולוגיים המגבילים את הרחבת השימוש באלקטרוליזה לייצור מימן ירוק בהיקף מספק – ההיקף הדרוש כדי לסייע במימוש התוכניות לאפס פליטות פחמן – הוא הצורך בממברנה וברכיבי איטום יקרים שיחצצו בין חצי-התא שבו מופק המימן בקתודה לבין חצי-התא שבו מופק החמצן באנודה.

פרופ’ אבנר רוטשילד

לפני שנים ספורות הציגו חוקרי הטכניון תהליך אלקטרוליזה חדשני ויעיל שאינו מצריך ממברנה וחציצה לשני חצאי-תאים משום שהמימן והחמצן נוצרים בשלבים שונים של התהליך בניגוד לאלקטרוליזה רגילה בה הם מופקים בו זמנית. תהליך זה, שקיבל את השם ETAC,  פותח על ידי ד”ר חן דותן וד”ר אביגיל לנדמן בהנחיית פרופ’ אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים ופרופ’ גדעון גרדר מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון. המשך הפיתוח התעשייתי לטכנולוגיה חדשה להפקת מימן ירוק מתבצע בחברת H2Pro  שהוקמה ב-2018 על ידי ד”ר דותן, פרופ’ רוטשילד ופרופ’ גרדר שחברו ליזם טלמון מרקו כדי לממש את יתרונות התהליך ולהביא ליישומו המסחרי.

פרטי הטכנולוגיה החדשה:

כעת, מציגים חוקרי הטכניון מקבוצת המחקר של פרופ’ רוטשילד תהליך חדש שבו המימן והחמצן נוצרים בו-זמנית בשני תאים נפרדים, בשונה מ-ETAC שבו הם נוצרים באותו התא אך בשלבים שונים. תהליך זה עוקף אתגרים תפעוליים ומגבלות קצב וקיבול של האלקטרודה המוצקה שבה נוצר החמצן בתהליך ETAC באמצעות החלפתה באלקטרוליט נוזלי של נתרן ברומי (NaBr) במים. החלפה זו סוללת את הדרך לפעולה רציפה (בניגוד לפעולה מנתית בתהליך ETAC), ומבטלת את הצורך לסחרר במערכת אלקטרוליט קר ואלקטרוליט חם לסירוגין. יוני הברומיד (Br –) באלקטרוליט מתחמצנים באנודה לברומאט (BrO3–) תוך כדי יצירת מימן בקתודה, ואלה זורמים עם האלקטרוליט הנוזלי לתא אחר בו הם מתחזרים בחזרה למצב המוצא שלהם תוך כדי יצירת חמצן, וחוזר חלילה. כך מימן וחמצן נוצרים בו זמנית בשני תאים נפרדים בתהליך רציף ללא שינויי טמפרטורה, בניגוד לתהליך ETAC. בנוסף, החמצן נוצר באלקטרוליט הנוזלי ולא באלקטרודה המוצקה כבתהליך ה-ETAC, ולכן הוא אינו תלוי במגבלות קצב וקיבול המאפיינות אלקטרודות שכאלו בדומה לסוללות נטענות.

פרופ’ רוטשילד הוא סגן המשנה הבכיר לנשיא לקיימות בטכניון. הוא חבר בתוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון (GTEP), במרכז הקיימות לקטליזה ע”ש סטיוארט ולינדה רזניק  (RSCC)ובמכון הלאומי הישראלי לאחסון אנרגיה. המחקר נתמך על ידי משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה ופרס Climate Solution Prize של קק”ל-JNF.

למאמר בכתב העת Nature Materials לחצו כאן