פרס ראש הממשלה לחדשנות בתחום תחליפי נפט

פרס ראש הממשלה לחדשנות בתחום תחליפי נפט

תיאור	פרס מדעי
מדינה	ישראל
הגוף המעניק	ראש ממשלת ישראל
תקופת הפרס	2013–הווה (כ־11 שנים)
אתר רשמי

ג'ורג' אולה חתן פרס נובל לכימיה ל-1994, אחד משני הזוכים הראשונים בפרס ראש הממשלה לחדשנות בתחום תחליפי נפט

פרס ראש הממשלה לחדשנות בתחום תחליפי נפט, או בשמו המלא פרס ראש הממשלה לחדשנות עולמית בתחום תחליפי נפט לתחבורה על שם אריק ושילה סמסון, הוא פרס בסך מיליון דולר, עליו החליטה ממשלת ישראל במאי 2013, במשותף, עם קרן היסוד והתורמים בני הזוג סמסון. הפרס ניתן על ידי ראש ממשלת ישראל, מדי שנה החל מנובמבר 2013, "בגין חדשנות מדעית וטכנולוגית פורצת דרך בתחום המחקר, הפיתוח או ההטמעה של טכנולוגיות, המקטינות את השימוש העולמי בנפט בתחבורה". זהו הפרס הגדול בעולם בתחום תחליפי נפט לתחבורה. ישראל שואפת, בין השאר בעזרתו, להשתחרר מהתלות הלאומית והעולמית בנפט, כדי לשנות סדרי עולם, גם ברמה האסטרטגית אזורית וגם ברמה הכלכלית, בנוסף לשינוי המציאות הסביבתית.

תהליך כינון הפרס

ב-7 בפברואר 2010 החליטה ממשלת ישראל (הקדנציה השנייה של בנימין נתניהו) על "מאמץ לאומי לפיתוח טכנולוגיות, המקטינות את השימוש העולמי בנפט בתחבורה (להלן: תחליפי נפט) ולחיזוק תעשיות עתירות ידע בתחום זה". הוקמו צוות היגוי וועדה מדעית למיפוי המחקר בתחום תחליפי נפט, ואחת מהמלצות צוות ההיגוי הייתה לכונן פרס חדש, אותו יעניק ראש הממשלה, לחדשנות עולמית בתחום זה.

ב-30 בינואר 2011 אימצה הממשלה את המלצות צוות ההיגוי, לרבות ההמלצה על ייסוד הפרס, ובמאי 2013, כשנתיים וחצי אחר כך, משנמצא המימון לפרס, הוחלט בממשלה באופן פורמלי על הקמתו.

תהליך בחירת הזוכים

המועמדים לקבלת הפרס הם מומלצי נשיאי אוניברסיטאות מישראל ומהעולם. לאחר עבודת מיון וסינון של משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל, נבחרים הזוכים על ידי ועדת שופטים בינלאומית המגישה את המלצתה לאישורו של חבר הנאמנים של הפרס, בראשות פרופסור יצחק אפלויג, לשעבר נשיא הטכניון.

נכון ל-2015, חבר הנאמנים, הבוחן את ההמלצות לפרס ומחליט על הזוכים, כולל בנוסף לפרופסור אפלויג גם את ראש המועצה הלאומית לכלכלה פרופסור יוג'ין קנדל, המדענית הראשית במשרד המדע, הטכנולוגיה והחלל פרופסור נורית ירמיה, יו"ר קרן היסוד מודי זנדברג, חתן פרס נובל פרופסור אהרן צ'חנובר, ארבעה מדענים בעלי שם נוספים מהעולם ונציג מטעם משפחת סמסון, התורמים.

הזוכים

2013

ב-15 באוקטובר 2013 הכריזו ראש הממשלה נתניהו ושר המדע יעקב פרי על הזוכים הראשונים בפרס - פרופסור ג'ורג' אולה, חתן פרס נובל בכימיה לשנת 1994 ופרופסור סוריה פרקש, שניהם מאוניברסיטת דרום קליפורניה. השניים זכו בפרס בגין פיתוח מגוון טכנולוגיות לשימוש במתנול כתחליף לדלקים המשמשים בתחבורה, אסטרטגיה כוללת המכונה "כלכלת מתנול".

פרופ' ג'ורג' אולה (George Olah) נולד ב-1927, בהונגריה, סיים דוקטורט באוניברסיטה הטכנית של בודפשט ועזב את הונגריה ב-1956. כיום הוא פרופסור לכימיה ולהנדסה באוניברסיטת דרום קליפורניה ועומד בראש "מכון לוקר לחקר ההידרוקרבונים" (Loker Hydrocarbon Research Institute) אותו ייסד. פרסם 1,400 מאמרים מדעיים ועל שמו רשומים 120 פטנטים. כתב יותר מ-20 ספרים, כולל ספר על "כלכלת מתנול" והוענקו לו עשרות פרסים יוקרתיים, בנוסף לפרס נובל, לרבות 15 תוארי כבוד מאוניברסיטאות ברחבי העולם.

פרופ' סוריה פרקש (Prakash Surya) נולד ב-1953, בהודו, סיים תואר שני בכימיה באוניברסיטת בנגלור ובמכון הטכנולוגי במדרס, הודו ואת הדוקטורט עשה באוניברסיטת דרום קליפורניה, בהנחיית פרופסור אולה. כיום (2013) הוא פרופ' לכימיה באוניברסיטת דרום קליפורניה בארצות הברית ומנהל יחד עם פרופ' אולה את מכון לוקר. פרסם יותר מ-680 פרסומים מדעיים ו-11 ספרים, ועל שמו רשומים יותר מ-40 פטנטים ויישומי פטנטים.

הרעיון של "כלכלת מתנול", שאותו פיתחו שני הזוכים הוא בעל פוטנציאל לתרום תרומה משמעותית לפתרון בעיית התחבורה המבוססת על דלקים מבוססי נפט, ההולכים ואוזלים ואשר מחיריהם מוכתבים על ידי מונופול הנפט. במחקרם הציעו הזוכים תהליכים חדשים לסינתזה של מתנול ממקורות שונים, כך שיוכל לשמש מקור אנרגיה לתחבורה ויקטין את התלות בדיזל ובבנזין, בהם נעשה שימוש כיום לתחבורה. הפתרון שהציעו כולל קליטת פחמן דו-חמצני, הנפלט בשריפת דלקים, מיחזורו והמרתו למתנול. פתרון זה יתרום גם להקטנת כמות הפחמן הדו-חמצני באוויר, ולהקטנת "אפקט החממה", שכן פחמן דו-חמצני מהווה את אחד "מגזי החממה" הגורמים להתחממות כדור הארץ. על בסיס מחקרם זה פרסמו השניים ספר נרחב בנושא ופיתחו מגוון טכנולוגיות שחלקן נמצאות בבחינת היתכנות כלכלית. על בסיס הטכנולוגיה שפיתחו הוקם באיסלנד ב-2012 מתקן להפקת מתנול מפחמן דו-חמצני. אם המתקן הזה יוכח כמוצלח, הוא יוכל להביא להרחבת היישום והפיתוח של הטכנולוגיה.

הזוכים בפרס גם פיתחו תהליכים לעיבוד גז טבעי, מתאן, מהסוג שנמצא במאגרי תמר ולוויתן בישראל, למתנול נוזלי בהרכב אופטימלי וביעילות גבוהה, שבו יהיה ניתן להשתמש גם כדלק לתחבורה. תהליך נוסף עליו הם עובדים הוא חמצון ישיר של מתנול בתאי דלק לייצור חשמל.

כיום מפותחים בעולם רכבים מסוג FFV - flex-fuel vehicles, בהם המנוע מתאים למספר סוגי דלק ולתערובות שלהם. בישראל, התקן מאפשר שימוש של עד 3% מתנול בדלק, ברכב רגיל, אך תחנת דור אלון מבצעת ניסיונות לשימוש בדלק המכיל 15% מתנול ו-85% דלק.

פרופסור אפלויג יו"ר חבר הנאמנים שבחר את הזוכים, אמר לגבי הבחירה בזוכים הראשונים בפרס, כי הצעתם מבוססת מדעית והוכחה כבעלת פוטנציאל ליישום. מדובר לדבריו בטכנולוגיה שיכולה להביא לשינוי משמעותי בשוק הדלקים לתחבורה. הפרופסורים אולה ופרקש מציעים לדעתו, מגוון טכנולוגיות שהיישום שלהם יכול להפחית את התלות בדלקים לתחבורה וגם להפחית את כמות הפחמן הדו-חמצני באוויר.

הפרס עצמו הוענק לזוכים הראשונים ב-12 בנובמבר 2013, במסגרת ועידה בינלאומית לתחליפי נפט, שהתקיימה במלון הילטון בתל אביב ואשר קידמו אותה הממשלה וקרן היסוד והשתתפו בה אנשי ממשל מהעולם, מומחים בינלאומיים ומשקיעים בכירים, פורום שמטרת כינוסו הייתה גיבוש מדיניות בינלאומית בתחום תחליפי נפט ומיצוב ישראל כמרכז תעשייה וידע מוביל.

2014

הזוכים בפרס ב-2014:

• פרופסור מיכאל גרצל מהמכון הטכנולוגי הפדרלי השווייצרי בלוזאן.
• פרופסור תומאס מאייר, מאוניברסיטת קרוליינה הצפונית בצ'אפל היל.

פרופסור מיכאל גרצל הוא ראש מעבדת הפוטוניקה במכון השווייצרי. הוא פיתח סוג חדש של תא סולארי, "תא Grätzel", אשר נחשב לתא הסולארי היעיל והזול ביותר הידוע כיום. תא גרצל מבוסס על חלקיקי צבע רגישים, המחקים את תהליך הפוטוסינתזה, כלומר, הוא יודע להפוך אנרגיית אור, לאנרגיה חשמלית, כמו עלי הצמחים בטבע. האנרגיה החשמלית הנוצרת כך, יכולה לשמש, הן ישירות במנוע חשמלי והן, לחלופין, לפירוק מים למימן וחמצן, שני גזים, אשר ניתן להשתמש בהם כתחליפים לדלק לתחבורה. כלומר, מימוש המצאתו יאפשר לייצר מכוניות חשמליות, שיוטענו על ידי אור, או לחלופין, שייסעו על מים במקום על בנזין.

פרופסור תומאס מאייר, מהאוניברסיטה של צפון קרולינה הוא ראש המרכז הלאומי לדלקים מבוססי שמש, בארצות הברית. מחקריו הבסיסיים על תהליכי העברת האלקטרונים, בעקבות חשיפה לאור שמש, איפשרו להבין איך ניתן להמיר אנרגיית שמש לאנרגיה חשמלית ובעצם, איך ניתן יהיה לבצע "פוטוסינתזה מלאכותית". על בסיס ההבנה הזו ניתן היה לעבור לפיתוחים הטכנולוגיים של תאים כמו "תאי גרצל", העושים "פוטוסינתזה המלאכותית" ויוכלו בעתיד להניע כלי רכב על אור או על מים, במקום על בנזין.

2015

הזוכים לשנת 2015 הם:

• פרופסור ג'יי קיסלינג מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי - בזכות מחקריו מתחום הנדסה גנטית, אשר מאפשרים הפיכת ביומאסה תאית, שאינה משמשת למזון, לדלקים פחמניים הזהים בתכונותיהם לדלקים בהם משתמשים לתחבורה.
• פרופסור ג'ון גודאינף מאוניברסיטת טקסס באוסטין - פורץ דרך במחקר של בטריות נטענות מסוג ליתיום-יון. מחקריו והמצאותיו הן הבסיס לפיתוחן של סוללות נטענות אשר משמשות כיום בטווח רחב מאוד של שימושים ובכלל זה מכוניות חשמליות וטלפונים סלולריים.

2016

הזוכים לשנת 2016 הם:

• פרופסור מרקורי קנצ'ידיס מאוניברסיטת נורת'ווסטרן - על פיתוח חומרים ננו-תרמו-אלקטריים (מוליכים למחצה) המשפרים משמעותית את יעילות ההמרה של חום לאנרגיה חשמלית.
• פרופסור גרגורי סטפנופולוס מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס - על עבודתו החלוצית בתחום הנדסה מטבולית שתרמה משמעותית לקידום ההנדסה של חיידקים לייצור דלק ביולוגי.

2017

הזוכים לשנת 2017 הם:

• פרופסור ג'נס נילסן מהאוניברסיטה הטכנולוגית קלמרס (שוודיה) - על גילוי מנגנון מולקולרי חדש המעניק לזן "מהונדס" של שמרים את היכולת לייצר אתנול, המשמש כדלק, בטמפרטורה מעל ל-40 מעלות צלזיוס.
• פרופסור ג'ין-מארי טרסקון מקולז' דה פראנס (צרפת) - על פיתוח חומרים חדשניים לאלקטרודות ולאלקטרוליטים חדשים, שהגדילו בצורה משמעותית את יכולת האחסון והיעילות של סוללות ליתיום נטענות.

2018

הזוכים לשנת 2018 הם:

• פרופסור דורון אורבך מאוניברסיטת בר-אילן, הזוכה הישראלי הראשון בהיסטוריה של פרס זה, זכה בפרס על תרומתו פורצת הדרך לפיתוח בטריות מסוג חדש, בהן בטרייה חדשנית מבוססת מגנזיום. למחקריו פוטנציאל גדול להביא לפיתוח בטריות חדשניות להנעת מכוניות חשמליות ובכך להוות תחליף לדלק פוסילי-נוזלי. פרופסור אורבך תרם תרומות חשובות גם למחקר הבסיסי של בטריות, וגם לפיתוח יישומים בשיתוף עם התעשייה כגון חברת הכימיקלים הגדולה בעולם BASF, וחברת ג'נרל מוטורס. פרופסור אורבך מוביל באקדמיה את התוכנית הלאומית להנעה חשמלית לתחבורה הכוללת 23 קבוצות מחקר.
• דוקטור לרס פיטר לינדפורס וצוותו מחברת NESTE מפינלנד פיתחו שיטות חדשניות להכנת דלק ביו דיזל מחומרי פסולת אורגניים, כגון שמנים מהחי ושמני בישול משומשים. על בסיס התהליך החדשני חברת נסטה מייצרת מיליוני טונות בשנה של ביו דיזל המשמש להנעת משאיות ואוניות. שימוש בדלקים אלו עשוי להקטין את פליטת גז החממה ב-90% ובכך לתרום למאבק בהתחממות הגלובלית.

2019

הזוכים לשנת 2019 הם:

• פרופסור לאונרד שולמן: פרופסור שולמן הוא פרופסור באוניברסיטת קל טק, ובעל תרומות חשובות במגוון תחומים במדעי המחשב. זכה בפרס על תרומתו להמצאת קודי עצים ופיתוחם, מושג מהפכני שמאפשר תקשורת עמידה בפני שגיאות בסביבה אינטראקטיבית.
• טלי דקל: מדענית מחקר בכירה בגוגל, קיימברידג', סיימה את הפוסט-דוקטורט ב-MIT. בין עבודותיה הבולטות ניתן לציין אינטגרציה של סצנות המצולמות ממספר מצלמות, שחזור מודלים תלת־ממדיים מתוך תמונה בודדת על ידי שימוש בלמידה עמוקה, וכן שילוב קול ותמונה שמטרתו "לבודד" אינפורמציה קולית אינדיבידואלית מתוך קהל רחב. בנוסף, היא זוכה במלגת רוטשילד לאחר הדוקטורט ופרס הפוסט-דוקטורט הלאומי לקידום נשים במדע.

פרס למחקרים פורצי דרך:

• פרופסור עמנואל פלד, אוניברסיטת תל אביב: שייך למדענים החלוצים שפיתחו את טכנולוגיות הסוללה הנטענות וליתיום יון. הוא גם חלוץ בפיתוח של כמה מערכות סוללות אחרות, כולל סוללות ליתיום במצב מוצק, ליתיום-גופרית, סידן-תיוניל כלוריד וסוללות חמצן נתרן. פרופ' פלד גייס גם תרומה מרשימה לפיתוח תאי דלק ישירים מתנול ישיר ולתחום הקטליזה האלקטרונית לתאי דלק בכלל. הוא הממציא והמפתח של דגם ה-Solid-Electrolyte-Interphase (SEI) לסוללות אלקליות-מתכת לא-מימיות. מודל זה מהווה שינוי פרדיגמה בהבנת סוללות ליתיום ובכך אפשר לפתח סוללות בטוחות, עמידות בעלות הספק גבוה יותר ובעלות נמוכה יותר. הוא פיקח על למעלה מ-70 סטודנטים לתארים מתקדמים ופוסט-דוקטורט. עמנואל פלד היה מייסד משותף של שלוש חברות הזנק הקשורות לאנרגיה. הוא זכה במחקר מחלקת הסוללות של החברה האלקטרוכימית, מחקרי לנדאו, עמותות הסוללות הבינלאומיות (IBA), פרסי המדענים המצטיינים של החברה הכימית, ופרס מפקד MAFAT (Israel MOD). הוא נבחר לעמיתו של החברה האלקטרוכימית והחברה הבינלאומית לאלקטרוכימיה.
• המדען הדרום קוריאני, פרופסור סאנג יופ לי, קאיסט: פרופסור לי תרם משמעותית לפיתוח דלקים ביולוגיים יעילים שיכולים להחליף נפט באמצעות מנועי בעירה פנימית. הוא הוכיח גישות מגוונות לפיתוח דלקים חלופיים באמצעות טיפול יעיל בפסולת ביומסה, תהליכי תסיסה, שימוש בחיידקים, פיתוח דלק ביולוגי ועוד. ד"ר סאנג יופ לי הוא פרופסור להנדסה כימית וביו מולקולרית במכון המתקדם למדע וטכנולוגיה בקוריאה (KAIST) ודיקן מכוני KAIST. עמיתו באקדמיה הקוריאנית למדע וטכנולוגיה, האקדמיה הלאומית להנדסה קוריאה, האגודה האמריקאית לקידום המדע, האקדמיה האמריקאית למיקרוביולוגיה, המכון האמריקאי להנדסה רפואית וביולוגית, האקדמיה העולמית למדעים והאקדמיה הלאומית לממציאים בארצות הברית, וחבר זר באקדמיה הלאומית למדעים בארצות הברית והאקדמיה הלאומית להנדסה ארצות הברית. הוא יו"ר משותף של המועצה העתידית העולמית בנושא ביוטכנולוגיה בפורום הכלכלי העולמי.

קישורים חיצוניים

• אתר האינטרנט הרשמי של פרס ראש הממשלה לחדשנות בתחום תחליפי נפט
• הודעת דוברת משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל על כינון הפרס, 22 במאי 2013, באתר המשרד
• "שני חוקרים אמריקנים זכו בפרס ראש הממשלה לתחליפי נפט לתחבורה", 16 באוקטובר 2013, באתר "הידען"