ארבע בעיות ופתרון אחד

תחנות כוח ברחבי העולם נאבקות באבנית, צדפות ומינרלים שמצטברים בצנרת, מעכבים את זרימת המים, שוחקים משאבות ומבזבזים אנרגיה יקרה ומזהמת. Ceal Minerals מציעה פתרון מהפכני שהופך את המשקעים למינרל נקי, בעל ערך תעשייתי

בתחנות כוח ברחבי העולם, עמוק מתחת למגדלי הקירור ולמערכות הצינורות העצומות, מתרחש מאבק עיקש ומתמשך. הים שולח לשם צדפות, קונכיות ושכבות סידן פחמתי שמצטברים על הצנרת ומתחילים לחסום אותה, בתהליך הנקרא ביופאולינג (Biofouling): תנועת המים מואטת, משאבות מתאמצות יותר, אנרגיה מתבזבזת, והתחזוקה הופכת לקרב אינסופי.

ברוב תחנות הכוח והמתקנים התעשייתיים המשתמשים במי ים לקירור, הטיפול הנפוץ הוא הזרמת חומרים כימיים רעילים שמפרקים חלק מהאבנית והיצורים הימיים. הבעיה: חלק מהחומרים חוזר אל הים ופוגע בסביבה, ולכן השימוש בהם מוגבל בכמות ובסוג. בנוסף, ההשפעה שלהם זמנית בלבד. הם אינם פותרים את הבעיה מהשורש, אלא רק מעכבים אותה לזמן קצר, עד שההצטברות חוזרת.

מתי שני, איש הייטק עם ניסיון של 25 שנה, החליט להקים מיזם חדש בתחום האקלימטק. הוא שיתף בתהליך את אביו, הפרופסור לכימיה ארנון שני ויחד יצאו השניים לחפש רעיון שיציע פתרון משמעותי לבעיה סביבתית ותעשייתית אמיתית. סדרת דיונים, ניסיונות וחקירה מדעית הובילה אותם לחפש שותפים אקדמיים שיוכלו לפתח טכנולוגיה מתאימה. ממפגש עם פרופסור שרלוט ווגט מהטכניון, נולדה Ceal – חברה שמבוססת על רעיון שפותח במעבדה של פרופסור ווגט ומשלבת אותו במודל עסקי ותעשייתי שנבנה על ידי שני.

הרעיון פשוט במבנהו אך מתקדם ביישומו: לעצור את תהליך ההצטברות בצנרת לפני שהוא מתחיל, לא באמצעות רעלים אלא באמצעות שליטה חכמה ביסודות שבמים. במקום שהסידן והפחמן ייצרו שכבות עקשניות בצנרת, לגרום להם להתגבש מחוץ לה בתנאים נקיים ומבוקרים, ולהפוך מאיום ימי לחומר גלם תעשייתי מבוקש.

יותר כסף, פחות זיהום

הטכנולוגיה של Ceal מבוססת על תהליך מינרליזציה אלקטרוכימית: הזרמת זרם חשמלי עדין במים, שגורם לסידן ולפחמן המומסים בהם להתגבש לקלציום קרבונט (סידן פחמתי) מחוץ לצנרת ובתנאים מבוקרים. התוצר – קלציום קרבונט טהור – הוא חומר גלם מבוקש בתעשיות רבות, בהן צבע, פלסטיק, נייר, תרופות ומזון.

כיום, רוב הקלציום קרבונט מופק מחציבה של אבן גיר – תהליך מזהם המייצר כמויות גדולות של גזי חממה ושל אבק, שהוא אחד הגורמים המרכזיים למחלות נשימה בקרב ילדים. Ceal מציעה חלופה נקייה: שימוש במינרל שמופק ממי ים, תוך כדי מניעת נזקי אבנית בצנרת התעשייתית.

בסיום התהליך, המערכת מפיקה שני זרמים: מים דלי סידן, המתאימים לשימוש במעגלי קירור ללא סיכון לסתימות, וקלציום קרבונט איכותי, הניתן למכירה או לשימוש פנימי של המפעל. המשמעות היא חיסכון כספי, מקור הכנסה נוסף והפחתה משמעותית של טביעת הרגל הפחמנית.

הלב הטכנולוגי של המערכת הוא תא אלקטרוכימי במבנה מודולרי של שכבות קתודה (האלקטרודה שאליה נמשכים יונים חיוביים), ממברנה (כמסנן המאפשר מעבר סלקטיבי של יונים) ואנודה (האלקטרודה שקולטת אלקטרונים). המים מוזרמים בין השכבות, כאשר הזרם החשמלי יוצר את התנאים הכימיים המקדמיים בהם הסידן והפחמן יכולים ליצור סידן פחמתי באמצעות תגובה כימית, ומכאן זורמים למיכל גדול, שבו המינרלים נוצרים בפועל ושוקעים ואילו המים המטופלים ממשיכים ליעדם כנוזל לקירור.

המערכת מותקנת בצמוד לים, משום שתחנות כוח ממוצעות צורכות כמויות עצומות של מי ים: כ-150 אלף קוב בשעה לקירור, המקבילים לכ-45 בריכות שחייה אולימפיות בכל שעה. הכמויות האדירות הללו הופכות כל שינוע מים למרחקים לבלתי ישים, ולכן הטיפול חייב להתבצע בסמיכות למקור המים.

הפתרון של Ceal ייחודי גם בשיטה וגם במיצובו בשוק. מרבית החברות המטפלות באבנית ובביופאולינג עושות זאת באמצעות כימיקלים או בשיטות פיזיות מקומיות. Ceal ממקדת את תהליך הייצור במינרל נקי ומסחרי, ובכך משלבת פתרון סביבתי עם ערך כלכלי.

מהיתכנות למציאות

החברה נוסדה באפריל 2024 בעקבות קבלת מענק במסגרת תוכנית "כלכלה כחולה", שדרשה פתיחת חברה, הקמת מערך פיננסי ותפעולי והגדרת מבנה עסקי. שני מציין כי קרן ההזנק, מסלול הפרה סיד, של רשות החדשנות הייתה כאן גורם מפתח. "הקרן נתנה לנו ביטחון להתחיל בהיקף שנוכל לעמוד בו, להראות תוצאות ואז להתרחב", הוא מספר. "בלי זה, היינו עלולים להישאר עוד זמן רב בשלב הרעיון".

שני מוסיף כי בעולמות כמו אקלימטק ודיפטק, בהם משך הפיתוח ארוך מאוד והסיכונים עצומים, קרנות ההזנק מספקות את "החמצן הראשוני" לרעיונות שיכולים לשנות תעשיות שלמות, ועל כן ההשקעה היא קריטית במיוחד. "השקעה  של רשות החדשנות מהווה גם תעודת איכות בישראל ובעולם", מציין שני " וכאשר החברה מציגה מענק של רשות החדשנות, קרנות הון-סיכון בוחנות אחרת את הסיכון, ובמקרים רבים מאפשרות לקחת סיכון מחושב, על מנת לאפשר לחברה לגייס את האנשים הנכונים ולעבוד על מוצר שיש לו פוטנציאל להשפיע בקנה מידה עולמי".

Ceal השלימה גיוס פרה-סיד משתי קרנות אמריקאיות בשילוב תמיכה מקרן ההזנק של רשות החדשנות, והשקעה אסטרטגית מחברת חשמל לישראל. אסטרטגיית הגיוס שונתה במהלך הדרך: במקום שאיפה לגיוס גדול ומיידי, הוחלט להתחיל בהיקף קטן יותר שיאפשר בניית אבטיפוס עובד, הצגת תוצאות והרחבת הפעילות בהמשך.

כיום פועלת החברה מתוך המכון לחקר הימים בחיפה. מערכת הפיילוט הראשונה, המבוססת על טיפול במי ים אמיתיים, החלה לפעול בדצמבר 2024. בימים אלה החלה לפעול גרסה תעשייתית בקנה מידה גדול יותר – מתקן בגודל של 2X3 מטרים, המתוכנן לפעול בתנאי חוץ. היעד הראשון הוא שוק תחנות הכוח המשתמשות במי ים לקירור – כ-1,100 מתקנים ברחבי העולם, ללא תלות בסוג מקור האנרגיה שבו הם פועלים.

היתרון המרכזי של Ceal הוא במודולריות של הפתרון: המערכת לא דורשת בניית תשתיות חדשות מעבר למערכת עצמה, אלא משתלבת בזרימת המים הקיימת. צריכת החשמל שלה נמוכה יחסית, מאחר שהיא מנצלת את מערך השאיבה הקיים בתחנה. היכולת להתקין את המערכת באופן חיצוני, מבלי לשנות את ליבת פעילות המתקן, מאפשרת פריסה מהירה והשפעה סביבתית מיידית.

החזון העסקי כולל שלבי חדירה מדורגים: בשנה הקרובה מתוכננת הקמת פיילוט עם חברת החשמל לישראל ובתוך חמש שנים מתוכננת הרחבת הפעילות ליצור סדרתי של מערכות אך למתקנים תעשייתיים קטנים יותר. שני חוזה בתוך עשור חדירה לשוק תחנות הכוח ברמה גלובלית; ובעוד 15 שנה – פריסה של כשלושים מערכות בשנה. המודל העסקי מבוסס על שילוב בין מכירת המערכות לבין שותפות ברווחים ממכירת המינרלים המופקים.

Ceal ממקמת את עצמה בחזית המגמה של פתרונות מורכבים ושל טכנולוגיות המטפלות במספר בעיות תעשייתיות במקביל. במקרה זה, מדובר במניעת אבנית ואורגניזמים ימיים, הפחתת פליטות פחמן, ייצור חומר גלם נקי וחיסכון כלכלי ישיר למשתמשים. השילוב הזה מעניק לחברה יתרון תחרותי ברור, הן מול פתרונות קיימים והן בשווקים שבהם נדרשת עמידה ביעדים סביבתיים מחמירים.

הפוטנציאל של הטכנולוגיה חורג מעבר לתחנות כוח. בעתיד ניתן יהיה להתאים את המערכת לשימושים נוספים כמו מתקני התפלה, תעשיות כימיות ותהליכים תעשייתיים אחרים המשתמשים במי ים. עם זאת, חדירה לשווקים אלה מחייבת עמידה בתקנים ייחודיים, למשל במי שתייה, ותדרוש שלבי פיתוח נוספים.

האתגר המרכזי בשלב זה הוא מעבר מהוכחת היתכנות לפעילות תעשייתית רחבת היקף. לשם כך, החברה מתמקדת בבניית שיתופי פעולה עם שחקנים מרכזיים בתחום האנרגיה, גיוס משאבים נוספים והרחבת יכולות הייצור. התמיכה מקרן ההזנק של רשות החדשנות, לצד הגיוס מקרנות בינלאומיות, מספקת את התשתית הכלכלית הראשונית למסלול זה.

בענף שבו הפתרונות הקיימים מוגבלים ביעילותם, והלחץ הרגולטורי להגבלת שימוש בכימיקלים הולך וגובר, Ceal מציעה מודל חדשני המשלב קיימות, כלכלה מעגלית ויעילות תפעולית. אם תעמוד ביעדיה, היא עשויה לשנות את הדרך שבה תעשיות כבדות מתמודדות עם אחת הבעיות השכיחות והיקרות ביותר ולהפוך איום סביבתי להזדמנות כלכלית.