האנרגיה המתחדשת תאפשר לספק מים לכולם

ליותר ממיליארד איש בארצות המתפתחות אין כלל גישה למי שתייה בטוחים. הגידול באוכלוסייה, זיהום האוויר וניצול היתר - תרמו כולם למחסור הקיים במים. השילוב של מי שתייה לא בטוחים ושל היעדר תנאי סניטציה בסיסיים גורם מדי שנה למותם של לפחות 1.6 מיליון ילדים שגילם פחות מחמש שנים. 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. 

כתבות נוספות בנושא בערוץ כלכלה ירוקה :

• אנרגיות מתחדשות: יעד שאפתני ויישום מצומצם
• פוספט וחומרי הדברה במעגן הדיג בקישון
• בקשה לייצוגית שלישית נגד קצא"א: 971 מיליון שקל
  

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 Nationmem 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 ממברנות. המים חודרים דרך הממברנה, אשר מסירה בתורה חלקיקים ומיקרו-אורגניזמים גדולים. לאחר מכן, המשטח שהופעל משמיד את המיקרו-אורגניזמים אשר הצליחו לעבור את הממברנה. 

קולט האנרגיה הסולארי של הפרויקט(צילום: חנה זגלול)

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, ומוסיפה כי העבודה נמשכת למרות העובדה שהפרויקט כבר הושלם. "יופיו של הפרויקט טמון בכך, שאין צורך 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. 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. המתקנים הניסיוניים הוקמו בדרום אפריקה ובירדן לצורך חקר נטיות ההזדהמות ופיתוח אסטרטגיות ניקוי מתאימות. בדרום אפריקה, פרויקט Nationmem התמקד בייצורם של מי שתייה בטוחים עבור אזורים כפריים.

כ-38% מתושבי דרום אפריקה חיים בקהילות כפריות, שבהן מקורות המים 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 בבד לספק מים בטוחים לכפרים נידחים.

בנוסף, יחידות הטיהור של Nationmem יועדו גם לטיפול במים אפורים שמקורם בבתים, כגון מי גשמים שמגיעים מגגות. באזורים הכפריים של ירדן, מים ביתיים (הידועים גם כמים אפורים) יטופלו במסגרת יישומי שימוש חוזר שאינם מיועדים לשתייה, כגון הדחת אסלות והשקיה, וזאת בתיאום עם הנחיה 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 הפרויקט, ד"ר ג'רלד הייניקה, במהלך בדיקות המעבדה הפגינה הממברנה ביצועים מבטיחים בכל הנוגע לחיטוי מי שתיה, אולם במתקנים הניסיוניים התעוררו בעיות שונות.

"האסטרטגיה המושתתת על לחץ נמוך, זרם חלש ורמת זיהום נמוכה הוכחה כבלתי יעילה. לכן, השיטה התבררה כלא מתאימה ליישומי ה'לו-טק' השונים. יחידת הטיהור מצריכה קדם-סינון אפקטיבי יותר, כמו גם שימוש באנרגיה חשמלית לצורך שאיבת מים. את החשמל יוכל לספק פאנל סולארי, אולם הציוד הנוסף יקפיץ את עלותה של יחידת הטיהור ויהפוך אותה מסובכת יותר לשימוש".

בין היתר הושגה גם "תוצאת לוואי" חיובית: כמה מהטכניקות החדשניות שפותחו במסגרת הפרויקט עשויות להתאים לשימוש עתידי במתקני ייצור מימן שמופעלים באופן סולארי וכן בתאים סולאריים מהדור השלישי. בעקבות סיום הפרויקט, שותפי Nationmem מנסים כעת לגבש קונסורציום שיאפשר פיתוח טכני נוסף ואף יוביל למסחור הממברנה הפוטו-קטליטית. 

הכותב הוא כתב של ה-EU Neighbourhood Info Centre