CeraPiper: מיזוג אוויר מהפכני ללא חשמל וללא זיהום

ד"ר עופר ברמן, חבר סגל חדש בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון, הציג בכנס הבינלאומי SCF '25 קונספט חדש-ישן של קירור ומיזוג אוויר – קירור באידוי – ואת תהליך הייצור הנדרש ליישומו הנרחב. SCF הוא כנס הייצור הממוחשב של אגודת ACM (ר"ת Association of Computing Machinery).

מערכות קירור ומיזוג חיוניות כיום, במיוחד נוכח שינויי האקלים וגלי החום, אולם אליה קוץ בה – עצם הפעלתן מטיל עומס כבד על רשתות החשמל ומגביר את זיהום אוויר. בנוסף, בזמן שמערכות אלה מקררות בתים, מפעלים וחללים סגורים אחרים, הן פולטות החוצה אוויר חם.

ד"ר ברמן, בוגר התוכנית לעיצוב תעשייתי בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים, יצא לאחר הדוקטורט בטכניון לפוסט-דוקטורט במכון טכניון-קורנל ע"ש ג'ייקובס, במעבדת Matter of Tech בראשותו של ד"ר תייס רומן. לאחרונה הוא חזר לטכניון כחבר סגל בתוכנית לעיצוב תעשייתי, שבה השלים את הדוקטורט בהנחיית ראש התוכנית פרופ' עזרי טרזי.

מערכת CeraPiper: טכנולוגיה המשלבת עיצוב ממוחשב וייצור קרמיקה ליצירת מתקני קירור פסיביים. צילום: חיים זינגר

"מיזוג אוויר פסיבי": קירור באמצעות אידוי מים בצינורות קרמיקה נקבוביים

בתקופת מחקר הפוסט-דוקטורט שלו בקורנל-טק, בהנחיית פרופ' ראומן, פיתח ד"ר ברמן את CeraPiper – שיטה חדשנית לייצור מהיר וזול של צינורות קרמיקה נקבוביים, המקררים את הסביבה באמצעות אידוי מים בתוכם. הצוות כלל גם את איתן זיס, שפיתח את התוכנה התומכת בתהליך הייצור – תהליך המספק למשתמש שליטה גבוהה בעובי הקרמיקה, בגודל הנקבוביות ובפריסתן.

CeraPiper היא תהליך ייצור מלא, שבו מיוצרים צינורות הקרמיקה האמורים באמצעות תוכנה ייעודית שפיתחו החוקרים ושימוש במכונת שיחול (extruder) חכמה. שיטה זו מאפשרת לייצרם בגדלים שונים ובצורות שונות תוך שניות ספורות – שילוב אופטימלי בין מהירות ייצור גבוהה, שאינה אפשרית בהדפסת תלת-ממד, לבין גמישות ומודולריות של צורה וגודל, שאינן מתקבלות בייצור סדרתי בתבנית.

הקרמיקה הנקבובית מאפשרת למים שבצינור להתאדות ולצנן את הסביבה ביעילות, וכך מתקבל "מיזוג אוויר פסיבי". הצינור ניתן לפיתול ולעיצוב נוסף אחרי יציאתו ממכונת הדחיסה, כשהוא עדיין רך וגמיש. מאחר שחומר הגלם הוא קרמיקה, אפשר להחזירו למכונה ולעצבו מחדש במקרה של טעות בייצור או בלאי.

כאמור, תהליך CeraPiper הוצג לאחרונה בכנס SCF '25.

במחקר המדובר תמכו Bowers Undergraduate Research Experience, AOL וקרן אוניברסיטת קורנל. בפוסט-דוקטורט של ד"ר ברמן תמכה קרן סידני וויוויאן קניגסברג ומכון טכניון-קורנל ע"ש ג'ייקובס.

קורנל-טק (Cornell Tech) הוא קמפוס העתיד של אוניברסיטת קורנל בניו יורק, שהוקם בשיתוף עם הטכניון בעקבות יוזמה של עיריית ניו יורק לקידום מחקר יישומי ויזמות בעידן ה-AI. הקמפוס, הממוקם באי רוזוולט, מכשיר מאות סטודנטים בכל שנה ומטפח אקוסיסטם טכנולוגי תוסס שהניב מאז 2012 מעל ל-134 חברות סטארטאפ הפועלות ברובן בעיר. כמרכז אקדמי וטכנולוגי פורץ דרך, המוסד מחולל שינוי כלכלי עמוק במגזר ההייטק האזורי ומעצב את דור המנהיגות הבא של עולם החדשנות.