כך יטוהרו מי-שפכים העשירים בחומר מסרטן

טכנולוגיה חדשנית לטיהור מים מהחומר הרעיל פורמלדהיד - פותחה על ידי חוקרות מהטכניון. את המחקר הובילו ד"ר עדי רדיאן והדוקטורנטית יעל זבולונוב מהפקולטה להנדסת אזרחית וסביבתית ושותפות בו פרופ' אילת פישמן וד"ר זהר בן-ברק זילס מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. המחקר התפרסם בכתב העת Chemical Engineering Journal.

בטכניון הסבירו כי פורמלדהיד (Formaldehyde), שנוסחתו הכימית CH2O, הוא חומר מסרטן העלול לחדור לגופנו דרך נשימה, אכילה ושתייה ונחשב לאחד המזהמים הבעייתיים ביותר בתוך בניינים.

המחקר הנוכחי התמקד בבעיית קיומו של פורמלדהיד במים כתוצאה מתהליכים תעשייתיים. פורמלדהיד הוא בסיס לייצור של דבק ולכן נפוץ מאוד בתעשיות העץ, הנייר, הטקסטיל ועוד, שם הוא מצטבר במים הנוצרים בתהליכי הייצור. הזרמה של שפכי פורמלדהיד אלה לאדמה ולמאגרי מים אסורה כמובן, ולכן נעשים מאמצים רבים למצוא דרכים לפירוקו של החומר. מפני שסילוקו מהמים יקר מאוד, חברות מסוימות מעדיפות לשמור את שפכי המים המזוהמים בחביות עד שיימצא פתרון מספק.

תמונה ממיקרוסקופ אלקטרונים. החיידקים הם הצורות המעוגלות המוארכות, וסביבם המצע המורכב מחרסית ופולימר(צילום: דוברות הטכניון)

הפיתוח של החוקרות בטכניון מבוסס על חרסית מסוג מונטמורילוניט - מינרל טבעי שאחד ממאפייניו הוא שטח פנים גדול מאוד. בטכניון הסבירו כי בגרם אחד של חרסית זו יש שטח פנים של כ-760 מ"ר. תכונה זו מקנה לחרסית יכולת ספיחה נדירה. הפטנט שפותח בטכניון מבוסס על עיבוד של החרסית באופן המגביר את ספיחת הפורמלדהיד.

ד"ר עדי רדיאן(צילום: דוברות הטכניון)

הדוקטורנטית יעל זבולונוב(צילום: דוברות הטכניון)

עוד הסבירו בטכניון כי המרכיב העיקרי הנוסף בטכנולוגיה החדשה הוא חיידק מפרק-פורמלדהיד. חיידקים כאלה התפתחו בנגב בעקבות שימוש רב שנים בפורמלדהיד לחיטוי הקרקע. שימוש זה הוביל להתפתחותם של חיידקים עמידים לפורמלדהיד, היודעים לפרק את החומר המסוכן. בפתרון בעיית העמידות סייעה לחקלאי הנגב פרופ' אילת פישמן, שרתמה את החיידק האמור למחקר הנוכחי; וכך, העמידות שהזיקה לחקלאים אפשרה את פיתוחה של הטכנולוגיה החדשה בטכניון.

אולם החוקרות נדרשו להתגבר על בעיה טכנית קשה. רמת הפורמלדהיד הגבוהה בשפכי התעשייה קוטלת את החיידקים המוכנסים לתוכם. לכן נדרשה כאן מערכת הגנה שתאפשר לחיידקים לשרוד ולפרק את החומר המסוכן. ההתקן שפיתחו חוקרות הטכניון מבוסס על חרסית מעובדת, בעלת מטען חשמלי חיובי, הסופחת אליה את הפורמלדהיד ומפחיתה את ריכוזו. ליחידה מוצמדים מראש חיידקים המפרקים את החומר. אחרי כל סבב של פירוק פורמלדהיד מנקה היחידה את עצמה לקראת סבב נוסף. לדברי ד"ר רדיאן, הפיתוח עשוי להיות רלוונטי גם לשימושים אחרים, למשל ספיחה ופירוק של חומרי הדברה שנשטפו בגשם ומאיימים לזהם את מי התהום. המחקר נתמך על ידי מכון ראסל ברי למחקר בננוטכנולוגיה (RBNI) ומשרד המדע והטכנולוגיה.

למאמר המלא:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894719312744