מגזין הטכניון | קיץ 2021

29 האדם. המלחת הקרקע בנתרן גורמת לשורה של נזקים חקלאיים ובהם פגיעה בעלים, היווצרות קרחות בשדה, ובמקרים חמורים הרס הקרקע והשבתתה כקרקע חקלאית. שני מדדים חשובים בהערכת פוטנציאל הנזק של הנתרן במים הם המוליכות החשמלית של המים - ריכוז הנתרן במים ביחס לריכוזי סידן SAR וה- ומגנזיום. לצמחים שונים יש עמידות שונה , אולם ככלל, ככל שערכו של משתנה זה SAR ל- גבוה יותר, הנזק הפוטנציאלי גבוה יותר. לכן פעלו ושל מוליכות SAR החוקרים להפחתתם של המים, ולשם כך הם פיתחו טכנולוגיה סלקטיבית המסלקת - בניגוד לטיפול באמצעות ממברנות - בעיקר נתרן. גדולתה של הטכנולוגיה החדשה טמונה כאמור בסלקטיביות שלה - היא אינה מוציאה מן המים מינרלים חיוניים כגון סידן ומגנזיום. מינרלים אלה חשובים לא רק לגידול החקלאי אלא גם לבריאות האדם, ולכן נהוג להוסיפם למים מותפלים. ובעברית ,CDI הטכנולוגיה החדשה מבוססת על “קבל יינון”. הקונספט הבסיסי הוא אלקטרודה סלקטיבית ליונים - אלקטרודה שתספח רק את המינרלים הלא רצויים. המים זורמים במערכת בין שתי אלקטרודות תחת זרם חשמלי המושך את היונים שבמים, ועימם את המינרלים, לתוך האלקטרודות, שם הם מוחזקים בתוך חללים ). זוהי הדגמה ראשונה nanopores ננומטריים ( המפגינים יכולת לטיהור מבוקר, CDI של תאי מדויק ומתמשך של מים מנתרן, וזאת תוך צריכת קוט”ש לקוב מים). 0.38( חשמל נמוכה יחסית אף שהניסוי במערכת נערך על נתרן וסידן - סילוק הנתרן מהמים והשארת הסידן בתוכם - מדובר בטכנולוגיה גמישה שאפשר להתאימה למינרלים אחרים, בהם מינרלים “טובים” כגון מגנזיום ומינרלים “רעים” כגון עופרת, קדמיום, ארסן ובורון. להערכת החוקרים אפשר יהיה להתאימה גם לצרכים לא חקלאיים, למשל לטיהור מים לטובת שתייה ולהפקת חומרים יקרי ערך (כגון ליתיום לשימוש בסוללות ליתיום יון) מהמים. אף שהמחקר נערך במערכת מוקטנת, הם סבורים שאיכויות הסינון יישמרו גם במערכות מסחריות שייבנו על פי אותו מודל. בתרשים, משמאל לימין: מים עתירי מוליכות ועתירי נתרן (חץ צהוב) נכנסים למערכת, ה”שואבת” את הנתרן לאלקטרודה ומספקת מים טובים ובריאים יותר לצנרת המובילה לשדה המסלקת מהמים רק מינרלים המזיקים ליבול, למי התהום ולבריאות האדם