פיתוח מערכת עצמאית המפיקה מים מהאוויר גם באזורים מדבריים
H2OLL” was selected as the winner of the SMEs Award at Water Innovation Europe 2021. Water Europe is the recognized voice and promoter of water-related RTD and innovation in Europe.
חברים ב-WE מעל 200 ארגונים הכוללים, חברות בין-לאומיות, מכוני מחקר ופיתוח ואוניברסיטאות, חברות מים, רשויות וארגוני “מגזר שלישי”.
להערכת ארגון הבריאות העולמי כ-24% מאוכלוסיית העולם תסבול ממחסור במי שתייה כבר ב-2025. לכן הגישה למים נקיים היא אחד מ-17 יעדי האו”ם לפיתוח בר-קיימא. זה הרקע לפיתוחה של מערכת עצמאית להפקת מים מהאוויר, שתספק מים נקיים לקהילות מבודדות הרחוקות ממקורות מים.
מפתחי הטכנולוגיה החדשה הם פרופ’ דוד ברודאי ופרופ’ ערן פרידלר מהיחידה להנדסת סביבה, מים וחקלאות בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית ומהמכון ע”ש סטפן וננסי גרנד למחקר המים בטכניון, ואילן כץ – המנהל המקצועי והעסקי של המערכת. השלושה פיתחו אב-טיפוס ראשון מסוגו בעולם: מערכת יעילה-אנרגטית להפקת מים בכמויות משמעותיות מאוויר. הטכנולוגיה רלוונטית במיוחד ליישובים קטנים ומבודדים המרוחקים משמעותית ממקורות מים, משום שעלות ההובלה של מים גדלה עם המרחק של הקהילה ממקור המים או ממפעל ההתפלה. הפקת מים באופן מקומי ומבוזר מתאימה במיוחד לקהילות קטנות ומבודדות החיות באזורים צחיחים.
הטכנולוגיה החדשה מבוססת על תהליך מחזורי דו-שלבי: הפרדת אדי המים מהאוויר באמצעות ספיגת אדי המים על ידי תמיסת מלח מרוכזת ייעודית (דסיקנט), ולאחר מכן הפרדתם מהתמיסה בלחץ תת-אטמוספרי. לדברי פרופ’ ברודאי, “אחד היתרונות הנוספים של הטכנולוגיה החדשה, לצד יעילותה האנרגטית, הוא העובדה שבמעבר דרך תמיסת המלח עוברים המים טיפול משמעותי. הפיתוח שלנו הופך את המים למשאב בר-השגה שכן הוא מאפשר להפיק מים בכל מקום בעולם, ללא תלות במקורות מים קיימים. האב-טיפוס שבנינו מראה שהשיטה עובדת, ואנחנו מקווים שבעתיד הקרוב נהפוך את המערכת למוצר מסחרי.
לדברי פרופ’ פרידלר, “הטכנולוגיות הקיימות עובדות בקירור ישיר, כלומר הן מקררות את כל האוויר שנכנס לתוכן ומעבות את אדי המים בדומה לפעולת מזגן. לכן במערכות אלה יש בזבוז אנרגיה רב כי הן מקררות את כל האוויר בשעה שאדי המים תופסים רק עד כשלושה אחוזים ממסת האוויר (גם כאשר הלחות היחסית היא 100%). לעומת זאת, במערכת החדשה מקררים רק את אדי המים ובכך מפחיתים באופן ניכר את כמות האנרגיה הנדרשת לייצור
המים.”
“אנחנו לא מתחרים בהתפלה,” מבהיר פרופ’ ברודאי. “ישראל היא מדינה מפותחת הגובלת בים, ולכן היא יכולה לספק לעצמה את כל המים הדרושים לה באמצעות התפלה. מאחר שחלק ניכר מהאוכלוסייה בישראל מתגורר באזור החוף לא נדרשת הובלה של המים המותפלים למרחקים גדולים. אספקת מים מותפלים לקהילות החיות רחוק מאוד מהים, לעומת זאת, יקרה מאוד בשל הצורך בצנרת הובלה ארוכה מאוד ובמערכות שאיבה צורכות אנרגיה. כאן ניכרים יתרונותיה של הטכנולוגיה החדשה שפיתחנו.”
פרופ’ פרידלר מדגיש כי “המים אינם רק מרכיב חיוני לחיים באופן ישיר, אלא הם משפיעים על היבטים חשובים אחרים ובהם המצב הבריאותי של הפרט ושל הקהילה. הם משפיעים אפילו על מעמדן של נשים, כיוון שבמקומות רבים נערות אינן זוכות להשכלה משום שהן עסוקות באספקת המים למשפחה, וגם בבגרותן הן מקדישות שעות רבות ביום להובלת מים. חשוב לציין כי גם היום נושא המים הוא גורם מרכזי בסכסוכים עקובים מדם באזורים יבשים כגון אפריקה, והם גם אחד המניעים המשמעותיים להגירת פליטים לאירופה.”
בפיתוח המערכת לאורך השנים השתתפו גם בן גידו, שהיה סטודנט לתואר שני בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, ד”ר חאלד גומיד מהמעבדה לאנרגיה בפקולטה להנדסת מכונות, הדוקטורנט יגאל עברון מהפקולטה להנדסת מכונות (בהנחיית ד”ר חאלד ופרופ’ אמריטוס גרשון גרוסמן) והסטודנט לירון הובר מהיחידה להנדסת הסביבה, מים וחקלאות בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית.
יחידת המסחור של הטכניון, T3, רשמה פטנט על הטכנולוגיה החדשנית והיא פועלת למסחורה התעשייתי.
