הנדסת מים

23 מגזין המים הישראלי הנדסת מים שיטות מקובלות לסילוק מזהמים ממקורות מים אינן מאפשרות כיום לטפל בכל סוגי החומרים המגיעים למתקני טיהור. מחקר בתחום הננוטכנולוגיה עשוי להביא לפיתוח חומרים שיוכלו להשלים את הטיפול. המחקר כבר נמצא בשלבים מתקדמים, אבל עדיין לא הגיע לשלב היישום הצורך בשיטות מתקדמות לטיהור מים זיהום מקורותמי שתייה, כגון נהרות, אגמים ומי תהום על ידי מזהמים אורגניים ואנאורגניים, מהווה אתגר עולמי מרכזי הן במדינות המתפתחות והן במדינות המתועשות. חלק מהמזהמים—דוגמת תרופות, תרכובות פוליפלוריניות, הורמונים וחומרי הדברה— הינם ממקור אנושי, בעוד מזהמים אחרים הם חומרים כימיים שמקורם בטבע כגון ארסן. על-אף שמזהמים אלה נמצאים לעיתים קרובות בריכוזים נמוכים יחסית, השפעתם יכולה להיות אדטיבית או סינרגטי, וחשיפה כרונית עלולה לגרום להשפעות מזיקות על בריאות האדם. שיטות קונבנציונליות להסרת מזהמים הינן הפרדה פיסיקוכימית וחמצון כימי. שיטותהפרדה פיסיקוכימיות כגון ספיחה וסינון ממברנלי יכולות להסיר מזהמים אורגניים ואנאורגניים ביעילות, אך הם חסרות סלקטיביות כלפי מזהמים ומייצרים זרמי פסולת שיש להיפטר מהם. החמצון הכימי משמש לעתים קרובות לניקוי ושימוש חוזר של זרמי פסולת תעשייתיים ושפכים עירוניים, בעיקר באמצעותתהליכי חמצון מתקדמים (כלומרתהליכיםהמייצריםרדיקלים חופשיים). עם זאת, השימושהאינטנסיבי באנרגיה ובכימיקלים בתהליכי חמצון, בשילוב עם הסיכונים של יצירת תוצרי לוואי כימיים מזיקים, מגבילים את תחולתםשל תהליכי החמצון המתקדם. על-כן, גישות מתקדמות וטכנולוגיות ננוטכנולוגיה כאמצעי להתמודדות עם אתגרי מים – סקירה, תוצאות ניסיוניות ומסקנות ד“ר אינס צוקר* המחקר הוצג בכנס האחרון של איגוד המים הישראלי ineszucker@tauex.tau.ac.il * ד“ר אינס צוקר, אוניברסיטת תל אביב . פיתוח חומרים מתקדמים לטיפול במים. אלמנטים ננוטכנולוגיים כגון אבני יסוד בסקלת ננו, מבנים ננומטרים, מודיפיקציות פני שטח, ושימוש בחומרים מרוכבים (שמאל) מסייעים לשלוט 1 איור בתכונות החומר, לנצל אותם עבור טיפול במים, ומאוחר יותר, להטמיע אותם במערכות מבוססות ננוטכנולוגיה, במיוחד במערכות מבוזרות בקנה מידה קטן (ימין).