פיתוח חדשני של מסנן עשוי מולקולות סוכר יכול לסייע באספקת מים נקיים, זולים וזמינים בכל העולם
כמות המים המתוקים הזמינים לשתייה ולחקלאות הולכת ויורדת. זה קורה בגלל גידול האוכלוסין, התרחבות השימוש במים לחקלאות, עלייה בזיהום מקורות המים, מודעות גבוהה יותר לסוגי מזהמים חדשים כמו שאריות תרופות ומוצרי קוסמטיקה, שינוי האקלים וניצול מתמשך של מקורות המים.
חומרים אורגניים גורמים לרוב זיהומי המים המתוקים בעולם. זיהום מים בחומר אורגני מתרחש בדרך כלל כשביוב חודר אל מי התהום, אל נהרות ואגמים. זיהום כזה עלול להפוך את המים לבלתי ראויים לשתייה ולשימוש בחקלאות וגם פוגע במערכות אקולוגיות. אפילו זיהום מי-ים בחומר אורגני גורם לבעיות: מקשה על התפלה, מונע רחצה ודיג ופוגע במערכות אקולוגיות ימיות.
בשנים האחרונות עולה המודעות למיקרו-מזהמים אורגניים. אלה חומרים אורגניים שריכוזם במים נמוך אך יש להם השפעות ניכרות על הבריאות ועל הסביבה. הדוגמה המוכרת ביותר היא הביספנול A, שנמצא בסוגי פלסטיק שונים ונחשד כגורם לבעיות בריאות וסביבה (BPA, bisphenol A). דוגמאות נוספות הם סוגי אנטיביוטיקה שונים, הורמונים ותרופות. ידוע, למשל, שהורמון אסטרוגן בשפכים, שמקורו בגלולות נגד היריון, גורם שינוי מין בדגים.
בישראל, שבה 87% ממי הביוב ממוחזרים חזרה לשימוש בחקלאות, חשיבות רבה עוד יותר לנושא. אלא שטיהור מי הביוב במתקני הטיפול בשפכים לא מצליח להסיר את כל המיקרו-מזהמים, וחלקם נצברים בגידולים החקלאיים שאנו אוכלים.
כיום, המסנן המוצלח ביותר לטיהור מים מחומרים אורגניים הוא זה המבוסס על פחם פעיל. אתם מכירים אותו ממסכות אב"כ, ממסנן בריטה ומברי המים הביתיים למיניהם. יחד עם זאת, למסנן הפחם הפעיל יש בעיות משלו – קצב הטיהור שלו למזהמים מסוימים אטי מאוד ויכול להימשך שעות, מתקשה לטהר מיקרו-מזהמים אורגניים הידרופוביים (מתמוססים בשמן) כדוגמת תרופות והורמונים, וצורך בהשקעה כספית ואנרגטית גבוהה למחזור של המסננים. מחזור זה אפילו לא מצליח לנקות את כל המזהמים מהמסנן ולהחזיר את המסנן לפעילות מלאה.
בכל זאת יש חדשות טובות: חוקרים מאוניברסיטת קורנל שבארה"ב פיתחו מסנן מים חדש, זול ושאפשר למחזר עשוי…סוכר! המסנן עשוי פולימר (מולקולה גדולה המורכבת מהרבה תת יחידות) שרכיביו הם מולקולות סוכר ומולקולות הידרופובית מקשרות. אלה יוצרות מבנה תלת ממדי נקבובי בעל שטח פנים עצום המאפשר ספיחה מהירה של מולקולות אורגניות מהסוג המזהם.
המסנן המתוק הצליח לנקות מים ממיקרו-מזהמים אורגניים במהירות גבוהה פי 200-15 יחסית למסנן פחם פעיל רגיל. בתוך 10 שניות הוא הגיע ל-95% מכושר הספיגה שלו, לעומת 30 דקות לפחות במסננים קיימים. עלות הייצור שלו כחצי ממחיר ייצורו של מסנן פחם פעיל, וקל מאוד לנקות אותו לשם שימוש חוזר – מספיק לשטוף אותו במתנול.
אם הפיתוח הזה יהפוך למוצר מסחרי, הוא צפוי להוזיל את טיהור המים המתוקים ממיקרו-מזהמים ולצמצם את הגעתם אל מי השתייה והחקלאות שלנו.
לקריאת המחקר המקורי לחצו כאן
