מחקר-ישראל
האנרגיה המתחדשת מאפשרת לספק מים לכולם nאינז צוקר ,דוקטורנטית.
ליותר ממיליארד איש בארצות המתפתחות אין כלל גישה למי שתייה בטוחים .גידול האוכלוסייה ,הזיהום וניצול היתר תרמו כולם למחסור הקיים במים .פרויקט שמתקיים כעת בחסות האיחוד האירופי ממוקד בפיתוח פתרון :מערכת פשוטה ,זולה וידידותית למשתמש של טיהור מים ,אשר תאפשר להמיר את מי השתייה המזוהמים למים איכותיים תוך שימוש באנרגיה מתחדשת וללא שילוב של חומרים כימיים .כתב של ה EU Neighbourhood Info Centre-ביקר בפרויקט ושלח לנו את הכתבה הבאה.
www.enpi-info.eu
מאת :מארק ווייס
צילומיםAFP © EU/Neighbourhood Info Centre :
תל אביב – במדינות המערב ,מי שתייה נתפסים כמובנים מאליהם ,אולם עבור תושביהן של ארצות מתפתחות רבות המחסור במי שתייה מהווה בעיה שהולכת ומתעצמת. ארגון הבריאות העולמי קובע ,כי ליותר ממיליארד איש בארצות המתפתחות – ובעיקר אלה החיים באזורים כפריים – אין כל גישה למי שתייה בטוחים .צמיחת האוכלוסייה ,הזיהום ושימוש היתר תרמו כולם למחסור במים .השילוב של מי שתייה לא בטוחים ושל היעדר תנאי סניטציה בסיסיים גורם מדי שנה למותם של לפחות 1.6מיליון ילדים שגילם פחות מחמש שנים. עלותן של תשתיות טיהור מים עלולות להיות גבוהות במיוחד ,ולכן ,מדענים הפועלים בחסות האיחוד האירופי שואפים לפתח מערכת פשוטה ולא יקרה של טיהור מים ,אשר תאפשר לנקות את המים המזוהמים ולהגדיל את נגישות מי השתייה ומי ההשקיה עבור מיליוני אנשים. פרויקט ( NATIOMEMממברנות TiONננומטריות ופוטו-קטליטיות לטיפול במים) מיועד לפתח טכנולוגיה חדשה, שתאפשר לטהר מים עיליים ומי שפכים מזוהמים ,ולהפוך אותם למי שתייה שבטוחים לצריכה על-ידי בני אדם. הטכנולוגיה אינה דורשת חשמל ,חומרים כימיים או כל תמיכה לוגיסטית נוספת ,ולפיכך מתאימה ביותר לאזורים הבלתי מפותחים שסובלים ממחסור במים .אוניברסיטת תל-אביב היא אחד המרכזים שנבחרו לקידום הפרויקט. המדענים פיתחו מערכת חדשנית לטיהור מים ,אשר עושה שימוש באור השמש לצורך הפעלה של חומר קטליטי ננומטרי שמקובע על הממברנות .המים חודרים דרך הממברנה ,אשר מסירה בתורה חלקיקים פרסום זה אינו ומיקרו-אורגניזמים גדולים .לאחר מכן ,המשטח שהופעל משמיד את מייצג את עמדתו הרשמית של המיקרו-אורגניזמים אשר הצליחו לעבור את הממברנה. מרכז מידע השכנות של האיחוד האירופי האיחוד האירופי או של מוסדות האיחוד האירופי. ECלא תישא בכל אחריות או חבות כלשהי ביחס לתוכן הפרסום.
ללא חומרים כימיים ,אור שמש בלבד אינה הורוביץ ,דוקטורנטית שעומדת בראש הפרויקט במעבדה של אוניברסיטת תל אביב ופועלת תחת הנחייתם של ד”ר דרור אבישר וד”ר הדס ממן ,מציינת כי הושגו תוצאות טובות במהלך חמצון חומרים מזהמים ומיקרו-אורגניזמים מימיים באמצעות החומר הפוטו-קטליטי ,ומוסיפה כי העבודה נמשכת למרות העובדה שהפרויקט כבר הושלם“ .יופיו של הפרויקט טמון בכך ,שאין צורך
()EU Neighbourhood Info Centre מס’ 139 זו סדרת אלמנטים של פרויקט הממומן ע”י האיחוד האירופי ,שהוכנה ע”י עיתונאים וצלמים בשטח או ע”י מרכז המידע של האיחוד האירופי. © האיחוד האירופי / 2014מרכז המידע של המדינות השכנות.
©
p.2
האנרגיה המתחדשת מאפשרת לספק מים לכולם
מרכז המידע של האיחוד -כתבה מספר 139
nהסטודנטים
הישראלים אינז
צוקר (ימין),
דוקטורנטית ,אלון
ריאני (אמצע),
סטודנט לתואר
שני ,ורועי פרץ,
סטודנט לתואר שני ,במהלך
nאינה הורוביץ ,דוקטורנטית,
עבודה שגרתית
עובדת עם הסימולטור
במעבדה.
“יופיו של הפרויקט טמון בכך שאינך זקוק לחשמל ,כיוון שנעשה שימוש באור שמש טבעי ולא נדרשים חומרים כימיים”.
הסולארי
בחשמל כיוון שנעשה שימוש באור שמש טבעי ,וכמו כן אין כל צורך בחומרים כימיים” ,היא מסבירה“ .אנחנו מאמינים ,שניתן ליישם את הטכנולוגיה לצורך שיפור של איכות המים בארצות מפותחות וגם בעולם השלישי”. תוצאותיהן של בדיקות המעבדה היו מבטיחות למדי והמדענים העבירו המלצות בנוגע לתכנון ולהטמעה של הממברנות הפוטו-קטליטיות .באופן פוטנציאלי ,הטכנולוגיה עשויה לתת מענה לטיהור יעיל של מי שתייה באזורים שסובלים ממחסור קיצוני במים.
מתקנים ניסיוניים בדרום אפריקה ובירדן על סמך תוצאותיהן של בדיקות המעבדה תוכננו ונבנו שלושה מתקנים ניסיוניים של ממברנות פוטו-קטליטיות ,שכל אחד מהם מכיל 16ממברנות מצופות ,בעלות שטח אפקטיבי כולל של 0.35מ”ר .המתקנים הניסיוניים הוקמו בדרום אפריקה ובירדן ושימשו לכימות ביצועיהן של הממברנות המצופות במהלך הטיפול במים טבעיים ,לצורך חקר נטיות ההזדהמות ופיתוח אסטרטגיות ניקוי מתאימות .בדרום אפריקה ,פרויקט NATIOMEMהתמקד בייצורם של מי שתייה בטוחים עבור אזורים כפריים. “אנו סבורים כי כ 38-אחוזים מתושבי דרום אפריקה חיים בקהילות כפריות ,שבהן מקורות המים ניתן ליישם את הגולמיים הם גשם ,מי תהום ומים עיליים .לאור היעדר הצורך בחשמל ותשתיות ,השימוש ביחידת הממברנה הפוטו-קטליטית אמור להיות זול ופשוט ולחייב תחזוקה מינימלית ,ובד הטכנולוגיה בבד לספק מים בטוחים לכפרים נידחים. לצורך שיפור איכות המים הן בנוסף ,יחידות הטיהור של NATIOMEMיועדו גם לטיפול במים אפורים שמקורם בבתים, כגון מי גשמים שמגיעים מגגות .באזורים הכפריים של ירדן ,מים ביתיים (הידועים גם בחברות המפותחות והן כמים אפורים) יטופלו במסגרת יישומי שימוש חוזר שאינם מיועדים לשתייה ,כגון הדחת בעולם השלישי” .אסלות והשקיה ,וזאת בתיאום מושלם עם ההנחיה ממשלתית המחייבת שימוש חוזר במים אפורים .מי צנרת בלתי בטוחים יעברו חיטוי לצורך הפחתת התלות במים מבקבוקים. התקווה היא ,כי שימוש חוזר מבוזר במים אפורים מטוהרים לצורך הדחת אסלות והשקיה יפחית את צריכת המים הטריים ויקל על המחסור הקריטי במים שעמו מתמודדת הממלכה ההאשמית. לדברי מתאם פרויקט NATIOMEME,ד”ר ג’רלד הייניקה, במהלך בדיקות המעבדה הפגינה הממברנה הפוטו-קטליטית ביצועים מבטיחים בכל הנוגע לחיטוי מי שתיה ,אולם במתקנים הניסיוניים התעוררו בעיות שונות. “האסטרטגיה המושתתת על לחץ nצלחת פטרי שמכילה מדיום סלקטיבי לזיהוי חיידקי אי קולי נמוך ,זרם חלש ורמת זיהום נמוכה במעבדה שבאוניברסיטת תל-אביב. הוכחה כבלתי יעילה .לכן ,השיטה התבררה כלא מתאימה ליישומי
nד”ר ורד כהן-יניב
nמראה כללי של המעבדה
להנדסה סביבתית ,הפקולטה להנדסה ,אוניברסיטת
תל-אביב.
האנרגיה המתחדשת מאפשרת לספק מים לכולם
.p.3
מרכז המידע של האיחוד -כתבה מספר 139
“השילוב של אנרגיה סולארית לצורך הפעלת חומר פוטו-קטליטי ננומטרי באמצעות תהליך אוקסידציה מתקדם ( )AOPנמנה עם התהליכים המתפתחים המבטיחים ביותר לטיפול במים ,וצפוי למלא תפקיד מכריע בשילוב עם טכנולוגיות קונבנציונאליות”.
- Ozone quenching n
באמצעות שיטת Indigoבמערכת טיפול באצווה עבור טיהור מים ומי שפכים.
ה”לואו-טק” השונים .יחידת הטיהור מצריכה קדם-סינון אפקטיבי יותר ,כמו גם שימוש באנרגיה חשמלית לצורך שאיבת מים .את החשמל יוכל לספק פנל סולארי ,אולם הציוד הנוסף יקפיץ את עלותה של יחידת הטיהור ויהפוך אותה מסובכת יותר לשימוש”.
פרספקטיבות של הטכנולוגיה בין היתר הושגה גם “תוצאת לוואי” חיובית :כמה מטכניקות הציפוי החדשניות שפותחו במסגרת פרויקט NATIOMEM עשויות להתאים לשימוש עתידי במתקני ייצור מימן שמופעלים באופן סולארי וכן בתאים סולאריים מהדור השלישי .בעקבות סיום הפרויקט ,שותפי NATIOMEMמנסים כעת לגבש קונסורציום שיאפשר פיתוח טכני נוסף ואף יוביל למסחור הממברנה הפוטו-קטליטית .ד”ר דרור אבישר ,אחד משלושת החוקרים הראשיים מטעם הפרויקט באוניברסיטת תל-אביב ,סבור כי העתיד ורוד“ .השילוב של אנרגיה סולארית לצורך הפעלת חומר פוטו-קטליטי ננומטרי באמצעות תהליך אוקסידציה מתקדם ( )AOPנמנה עם התהליכים המתפתחים המבטיחים ביותר לטיפול במים ,וצפוי למלא תפקיד מכריע בשילוב עם טכנולוגיות קונבנציונאליות”.
Natiomem
http://www.natiomem.eu/ NATIOMEMמומן בחלקו על-ידי ה th Framework Programme (FP7)7-של המועצה האירופית ,מתוקף הסכם המענק מס .245513 .הפרויקט שואף להקל על סבלם של אנשים הנובע ממחסור במים ,וזאת באמצעות פיתוח טכנולוגיה חדשנית לטיהור מים עיליים ומי שפכים מזוהמים ,שתאפשר להפוך אותם למתאימים לשתייה. טכנולוגיה זו אינה מצריכה שימוש בחשמל ,חומרים כימיים או כל תמיכה לוגיסטית נוספת ולפיכך יכולה להתאים לאזורים עניים שבהם לא קיימת תשתית.
למידע נוסף
Community Research and Developmente Information Service )CORDIS(: Natiomem project fiche http://cordis.europa.eu/project/rcn/96170_en.html CORDIS: Making access to fresh water possible for everyone http://cordis.europa.eu/result/rcn/91428_en.html
EU Neighbourhood Info centre thematic page: EDUCATION, TRAINING & RESEARCH http://www.enpi-info.eu/thememed.php?subject=11
EU Neighbourhood Info Centre An ENPI project www.enpi-info.eu
מרכז המידע של המדינות השכנות של האיחוד האירופי הוא פרויקט במימון האיחוד האירופי ובמסגרת תכנית התקשורת האזורית ,המדגיש את השותפות בין האיחוד האירופי ומדינות שכנות .הפרויקט מנוהל ע”י .Action Global Communications