הפיתוח הישראלי שעשוי להוזיל את מחיר התפלת המים

התפלת המים הפכה להכרחית בישראל עקב שנות הבצורת והעלייה בדרישה למים עבור החקלאות, התעשייה והשימוש הבייתי. תהליך התפלת מי הים אינו זול והוא דורש שימוש באנרגיה רבה וטכנולוגיה מתקדמת, בעיקר בתחום הממברנות. ממברנות הן מסננות עדינות מאוד המאפשרות מעבר של מולקולות מים, בעוד הן חוסמות מעבר של מלחים שונים.

ממברנות

פיתוח שעשוי לחסוך בעלויות הגבוהות ואולי אף להוזיל את מחירי המים - הוא פיתוח של ד"ר רן סוצקוורין מהמחלקה להנדסת תעשיות מים במכללה האקדמית כנרת. לדבריו, מדובר במולקולה אורגנית המתחברת אל פני השטח של הממברנה ובכך מעניקה לממברנה תכונות אנטי-מיקרוביאליות לחלוטין. הוא הוסיף כי מדובר בפיתוח שעשוי להאריך עד פי 2 את חיי העבודה של הממברנות במפעלים להתפלת מים ובכך לחסוך מיליוני שקלים.

ד"ר סוצקוורין הסביר כי הפיתוח נותן פתרון, בעיקר לתופעת האילוח הביולוגי, תופעה שבה בקטריות מתיישבות על ממברנה, נדבקות אליה, גדלות ולבסוף סותמות אותה. הוא הוסיף שעד היום לא היה פתרון מספיק יעיל וחסכוני לבעיה. הטיפול המקובל כיום הוא שימוש בכימיקלים שונים (בעיקר חומצות ובסיסים) התוקפים את הבקטריות ואת הממברנה.

בריאיון ל-ynet סיפר ד"ר סוצקוורין על המחקר: "המחקר החל לפני כשנתיים, לאחר שערכתי סקר עם מומחים בתעשייה על מנת להבין מהן הבעיות המובילות שלהם בנושא מים, הנובעות מהחומרים שאיתם הם עובדים. אחת הבעיות העיקריות שעלו היא בעיית היווצרות האילוח (fouling) בדגש על האילוח ביולוגי (biofouling)".

בשלב זה בחנו החוקרים מספר רעיונות, כולל שימוש בחומרים "המקריבים" את עצמם (sacrificial additives) וננו-חומרים פעילים. "עם זאת, מכיוון שלא רצינו להוסיף שימוש בכימיקלים ושימוש בננו-טכנולוגיה בעייתי במגע עם מזון ומים, ניסינו למצוא פתרון יצירתי שבראש ובראשונה לא יקלקל את המערכות הקיימות כיום", סיפר ד"ר סוצקוורין. "לאחר מכן רצינו שהפתרון שלנו יאפשר הארכת הפעילות של התוצר הסופי מבלי לפגוע בכיס בצורה משמעותית".

ד"ר רן סוצקוורין

על הפיתוח עצמו, סיפר החוקר הישראלי: "הפתרון שבו בחרנו כולל שילוב של פולימרים מוליכי-חשמל (ICP – Intrinsically Conductive Polymers) יחד עם הממברנה. חשוב להדגיש שחייבים לקשור כימית את הפולימר המוליך אל פני השטח של הממברנה, כדי שזה לא יישטף תוך כדי הפעילות של הממברנה ונמצא אותו במי השתייה שלנו. שילוב הפולימר המוליך הראה צמצום דרמטי, ששואף לאפס, של התפתחות האילוח הביולוגי, וזאת מבלי לפגוע בתכונות הסינון של הממברנה".

ד"ר סוצקוורין אמר כי מדובר בפתרון פורץ דרך: "הוא כלל קישור כימי (grafting) של פולימר מוליך חשמל מסוג פוליאנילין (polyaniline). הקישור התבצע באמצעות טכניקה חדשנית של פלמור אנילין בנוכחות הממברנה, תוך שימוש בשדה אולטראסוני (רטט בתדר גבוה המאיץ את קצב התגובה). תגובה זו מהירה מאוד, מספר דקות, בסופה מתקבל קישור אחיד ודק לממברנה".

הוא הוסיף כי כרגע יש התעניינות מהתעשייה. "כרגע אנחנו מנסים לפתח תהליך בסקאלה תעשייתית", הוא אמר.