מים נט פורטל מקצועי למים.
פרסום
18,426 מתקני התפלה ב-150 מדינות מספקים מי שתייה ליותר מ-300 מיליון תושבים ברחבי העולם, כך לפי הסוכנות הבינלאומית להתפלה. בעוד שהנתונים מתייחסים לשנת 2015, ההערכות הן שבשנים הקרובות, עם הגידול הדרמטי הצפוי באוכלוסיית העולם, יותר ויותר אנשים יסתמכו על התפלה כמקור העיקרי למי שתייה. מפתיע אם כן לגלות שבמדינות רבות, גם כאלה הסובלות ממשבר מים מתמשך, רעיון ההתפלה זוכה להתנגדויות רבות, ולעתים נתפס גם כמוצא אחרון לפתרון בעיית המחסור במים.
מים מותפלים או פגיעה בחופים
12 שנים של דיונים ומשא ומתן קדמו להקמתו של מתקן ההתפלה "קרלסבד" בסמוך לעיר סן-דייגו שבקליפורניה, ואף על פי כן גודלו הוא רק כמחצית מזה של מתקן ההתפלה שורק (שנחשב לגדול ביותר בעולם). קליפורניה נמצאת בבצורת קשה זו השנה החמישית ברציפות, כשהשילוב של מיעוט משקעים וטמפרטורות גבוהות מהרגיל הופך את המצב לקשה עוד יותר. כתוצאה מהיעדר הגשמים, החקלאים באזור הגבירו את קצב שאיבת מי התהום עד כדי כך שבחלקים שונים במדינה הקרקע שקעה ב-33 ס"מ, לפי מדידות נאס"א.
"התפלה היא נושא רגיש בקליפורניה", אומר פרופ' מנחם אלימלך, ראש התוכנית להנדסה סביבתית באוניברסיטת ייל ומומחה בפיתוח ושכלול שיטות להתפלת מים. "בשל התנגדותם של ארגוני סביבה להקמת מפעלי התפלה לאורך החוף, כיום קליפורניה משקיעה יותר מאמצים במחזור מים מאשר בהתפלה, ושוקלים שם אפילו את האפשרות להשתמש בשפכים מטוהרים כמי שתייה".
בשונה מישראל, שבה מגמת השימוש במים מותפלים נמצאת במגמת עלייה, אלימלך לא מזהה מגמה דומה בארה"ב, ולמרות בעיות מים חמורות בחלק מהמדינה, הוא אינו צופה שיוקמו מתקני התפלה גדולים בשנים הקרובות. הסיבות המרכזיות להתנגדות להקמת מתקני התפלה הן חשש מפני פגיעה בחופים, בסביבה הימית ובנוף, ודאגות באשר להשפעת פיזור התמלחת – זרם המים המכיל את המלחים שסוננו ממי הים – בסביבה הימית. בישראל יש תכנית ניטור לכל מפעל התפלה וכיום לא רואים פגיעה משמעותית בסביבה הימית, אך יש לזכור כי הסביבה בקליפורניה שונה לחלוטין ומזמנת אתגרים אחרים.
התנגדות נוספת מצד פעילי סביבה נובעת בשל העלייה הצפויה בזיהום האוויר כתוצאה מהקמת המתקנים, שכן התפלה של כל קוב (מטר מעוקב) של מים גורמת לפליטה של 1.6 ק"ג פחמן דו-חמצני לאטמוספירה.
מהי, אם כן, האלטרנטיבה? במדינות שונות, דוגמת ארה"ב וסינגפור, מטהרים מי שפכים – או בשפה פשוטה, מי ביוב – לרמה של מי שתייה, ומשתמשים בהם בינתיים לשימוש תעשייתי. "בעזרת ממברנות (מסננים), ניתן להביא את הקולחין (מי שפכים מטוהרים) לכל רמה שרוצים", אומר אלימלך. למעשה מדובר באותו תהליך של התפלת מי ים, רק שלשפכים המטוהרים ריכוז מלחים נמוך הרבה יותר, מה שאומר שנדרשת הרבה פחות אנרגיה לטיהורם. יתרון נוסף הוא הרמה הגבוהה המתחייבת של הטיפול בשפכים, אשר אינה מיושמת במקרים רבים כאשר השפכים משמשים להשקיה חקלאית או מוזרמים בנחלים.
למרות זאת, בישראל וכן במדינות רבות נוספות ישנה התנגדות ציבורית לשימוש במי שפכים מטוהרים כמי שתייה. אצל מרבית הציבור קיים מחסום פסיכולוגי כלפי השימוש הישיר בשפכים. שימוש "עקיף" בשפכים המטוהרים כמי השקיה בחקלאות, וצריכתם בסופו של דבר דרך מוצרים טריים – פירות וירקות – נתפס בציבור כבעייתי הרבה פחות, והוא מיושם במידה נרחבת ביותר בישראל, אף שבפירות וירקות שהושקו בקולחין נמצאו שרידי תרופות.
עתיד ההתפלה: ננו-חלקיקים
ובינתיים בשאר העולם וגם בישראל נמשך המאמץ לייעל את תהליך ההתפלה. משנות השבעים של המאה הקודמת, אז החלו את פעולתם מתקני התפלת המים הראשונים בשיטה שנקראת "אוסמוזה הפוכה", ועד לתחילת שנות האלפיים, חלו שיפורים משמעותיים ביעילות האנרגטית של תהליך ההתפלה. אם בעבר נדרשו 15 קילו-וואט שעה (קוט"ש) להוספת קוב מים נוסף למערכת המים הארצית, כיום די ב-2.1 קוט"ש בלבד. האנרגיה הזו מתייחסת לתהליך ההתפלה בלבד, וכשמסתכלים על כלל התהליך, צריכת החשמל עולה ל 3-4 קוט"ש לכל קוב מים. במחירי החשמל הנהוגים כיום מדובר בשקל לכל 500 ליטר, או כאגורה לכל הדחת חצי מיכל בשירותים. האם המחיר צפוי לרדת עוד בשנים הקרובות?
פרסום
"לעומת השיפורים שהושגו ביעילות תהליך ההתפלה עד לתחילת שנות האלפיים, בעשור האחרון השיפורים הינם שוליים בלבד", מציין אלימלך. "יעילות ההתפלה בשיטת האוסמוזה ההפוכה מתקרבת כיום לערך הטוב ביותר שניתן להשיג מבחינה תרמודינמית (כלומר, כאשר התהליך הינו מושלם – ללא איבודי אנרגיה ועם יעילות אנרגטית מקסימלית – אב"נ).
אם כך, אילו שיפורים אפשר יהיה להשיג? התייעלות תהליך ההתפלה הושגה בין היתר על ידי שימוש בממברנות טובות יותר, וגם כיום המחקר בתחום מתמקד בפיתוח של ממברנות מתקדמות, למשל על ידי שימוש בגרפן, חומר ממשפחת הננו-חומרים המורכב מיריעה יחידה של אטומי פחמן. בעוד שהממברנות בהן נעשה שימוש כיום מסננות את כל המלחים, הממברנות בעתיד יידעו לסנן רק את אותם מלחים שרוצים להרחיק מהמים.
תחום נוסף שמעסיק את החוקרים בתחום הוא מניעת היסתמות הממברנות. בתהליך ההתפלה, מיקרו-אורגניזמים שמצטברים על גבי משטח הממברנות גורמים לקיצור חיי הממברנות ולעלויות אנרגיה גבוהות, שנובעות מהצורך להגדיל את לחץ המים. לדברי פרופ' אלימלך, לא ניתן למנוע לחלוטין את תהליך היסתמות הממברנות. "המטרה שלנו היא להאט אותו כמה שאפשר", הוא מדגיש. גם כאן, פיתוחים טכנולוגיים של ננו-חומרים מסייעים בתהליך. "ניתן להצמיד לממברנה חומרים שיהרגו את אותם מתיישבים לא רצויים, בין היתר ננו-חלקיקים כגון חלקיקי כסף".
בירה ממים ממוחזרים
משבר המים בקליפורניה הביא בינתיים את התושבים לנקוט יוזמות יצירתיות כדי לקדם פתרונות למצב. האדריכל רוס דרניקר נקט צעד חריג במיוחד: הוא החליט לייצר בירה ממים "אפורים" שעברו טיהור בטכנולוגיה למחזור מים מבית היוצר של נאסא. "אם אוכל להוכיח לאנשים שבירה ממים מטוהרים היא לא רק טובה, אלא מצוינת, למה שלא ישתמשו במים האלה לכל דבר אחר?" אמר רוס בראיון לגרדיאן.
