גילוי מפתיע בלונדון: חלופה למתכות יקרות עשויה להוזיל את תעשיית הכימיה

צוות כימאים מקינגס קולג בלונדון הצליח לפתח תרכובת אלומיניום ייחודית בעלת מבנה מולקולרי שלא נראה כמותו עד היום, שעשוי לשנות את הדרך שבה מייצרים כימיקלים בעולם. המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי Nature Communications בהובלת הדוקטור קלייר בייקוול ממחלקת הכימיה, מציג מולקולה חדשה בשם ציקלוטריאלומואן, שבה שלושה אטומי אלומיניום מחוברים זה לזה בצורת משולש.​

לפי החוקרים, המבנה החדש מפגין תגובתיות יוצאת דופן. התרכובת הצליחה לפרק מולקולות מימן ולהיקשר לאתילן, וכך נוצרו לראשונה תרכובות משותפות של פחמן ואלומיניום שלא תועדו בעבר. בייקוול הסבירה כי הטרימר של האלומיניום מאפשר לבנות משפחה של תרכובות חדשות עם רמת פעילות כימית גבוהה במיוחד, ואף ציינה כי התגובות שנמדדו חורגות ממה שהיה מוכר עד היום ממתכות מעבר יקרות.​

בעולם הכימיה התעשייתית, למעלה מתשעים אחוז מהכימיקלים מיוצרים בתהליכים תלויי קטליזטורים. ברובם נעשה שימוש במתכות יקרות כמו פלטינה ופלדיום, שמחירן גבוה מאוד והפקתן גורמת לנזק סביבתי משמעותי. בשנים האחרונות עלה המחיר עוד יותר בעקבות מגבלות יצוא שהטילה סין בשנת 2025 על חלק מהמתכות הללו.​

לעומתן, אלומיניום הוא יסוד זול ונפוץ במיוחד, ומהווה כ 8 אחוזים מקרום כדור הארץ. השילוב בין שפע החומר בטבע, מחירו הנמוך והפוטנציאל הקטליטי שנחשף במחקר, מציב את האלומיניום כמועמד רציני להחלפת מתכות יקרות רבות בתעשייה הכימית. החוקרים מדגישים כי השימוש בקטליזטורים המבוססים על אלומיניום עשוי להוזיל את עלויות הייצור ולהפחית את הפגיעה הסביבתית הנגרמת היום כתוצאה מכריית מתכות נדירות.​

בייקוול הדגישה כי למרות ההתרגשות, מדובר עדיין בשלב מחקרי ראשוני. לדבריה, המעבדה נמצאת בעיצומו של שלב ניסיוני של חקירה וגילוי, אך הממצאים עד כה מצביעים על פוטנציאל משמעותי לפיתוח תהליכים ירוקים יותר, פשוטים וזולים לייצור חומרים כימיים. הדבר עשוי לתרום בעתיד למעבר לתעשייה נקייה יותר, תוך שימוש במתכת זמינה שמוכרת כבר שנים רבות אך נחשפת כעת ביכולות חדשות.​