הכימאית שמצאה פתרון לבעיית המתכות המזהמות במים

כשהאדם הממוצע מוזג לעצמו כוס מים, הוא לא מקדיש לכך את תשומת הלב שפרופסור אריאלה בורג, ראשת המחלקה להנדסה כימית במכללה האקדמית ע"ש סמי שמעון SCE, מקדישה. "יש לנו במחלקה גם תואר שני להנדסה ירוקה, עם תזה - אנחנו למעשה המחלקה הראשונה בין המכללות שקיבלה את התואר השני עם תזה", היא מספרת בגאווה. "נושא המחקר שלי, כיוון שאני נמצאת במחלקה להנדסה ירוקה, מאוד מאוד קשור לאיכות הסביבה וקיימות". בורג חוקרת ומנחה סטודנטים, ועומדת מאחורי פיתוח פורץ דרך שיסייע ויקל על זיהוי מתכות רעילות במים.

יחד עם ד"ר משה זוהר, מהנדס חשמל ואלקטרוניקה, וחוקרים מהקמ"ג, מפתחת בורג חיישנים אלקטרו-כימיים לזיהוי מתכות כבדות ורדיואקטיביות. "מתכות כבדות זה כמו כספית, עופרת, מתכות מאוד רעילות, אפילו בכמות מאוד מאוד מאוד קטנה" מסבירה בורג. "כתוצאה מהעלייה המאוד גדולה באוכלוסיית העולם, גם קצב התיעוש עולה, וכתוצאה מכך גם השימוש במתכות האלה עולה והם עשויים לזהם יותר מאגרי שתייה. המים שאנחנו שותים נבדקים על ידי מקורות, כדי לבדוק שהריכוז של המתכות האלה לא עולה על המותר".

מאיפה המתכות הללו מגיעות?

"הן יכולות להגיע מהתעשייה, והן יכולות להגיע כתוצאה מההתחממות הגלובלית - הן נמצאות בקרחונים, וברגע שיש התחממות הקרחונים מותכים ומה שיש בהם יוצא. אבל בעיקרון, המקור העיקרי לזיהום הוא תעשיית המתכות".

בורג מספרת כי לפי אחת ההשערות, מה שגרם לנפילתה של האימפריה הרומית היה מתכות כבדות במים. "בעבר היו בונים צנרות של מים ממרכיבים, ברגים וכו', שהיו עשויים מעופרת. הרעילות שלו לא הייתה ידועה. האימפריה הרומית היו בין הראשונים שהובילו מים לשתייה בצנרות, והם בנו את הצנרת שלהם מעופרת. ואחת הסיבות לנפילתה היא שהם פשוט הורעלו מעופרת". בורג מוסיפה כי "עד לא מזמן, כשאני הייתי ילדה, הצבעים לקירות היו מכילים עופרת. בארה"ב זו בעיה רצינית ביותר, כי הבעיה היא בצנרות ישנות, והם לא יודעים איזו צנרת עשויה מאיזה מרכיבים, מאיזה חלקים, ולכן הם רוצים לאט לאט להחליף את כל הצנרות".

הפיתוח עליו עובדת בורג נועד להחליף את המכשור שקיים היום לבדיקת ריכוזי מתכונת כבדות במים. "המכשיר שבודק בריכוזים מאוד נמוכים נקרא ICP-MS, והוא מכשיר מאוד יקר, הוא גדול, הוא דורש כוח אדם מאוד מיומן להפעלתו, והוא לא נייד. אי אפשר ללכת איתו למי תהום או לכנרת ולבדוק את המים, וגם אי אפשר להכניס אותו הביתה כדי לבדוק אם מהברז יוצאים מים מזוהמים. כשאנחנו רוצים לבדוק את המים, אנחנו שולחים למעבדה המרכזית, ועלות כל בדיקה היא 500 שקל. והבעיה היא כמובן בעלות, אבל גם בניידות, ולוקח גם בין כמה שעות לשבוע כדי לעשות את הבדיקה ולקבל תוצאות".

"הרבה מאוד קבוצות מחקר מנסות לפתח חיישנים אלקטרו-כימיים, ואנחנו מייצרים את החיישן בצורה מאוד ייחודית לנו", ממשיכה בורג לספר, "אנחנו לוקחים עט מזערי ומכניסים אותו לדיו, תערובת שאנחנו פיתחנו ושמכילה מלכודת למתכות כבדות. הרבה מאוד חיישנים אלקטרו-כימיים מזהים מתכות כבדות, אבל לא בריכוזים נמוכים כמו שמותר שיהיו במי שתייה".

איפה עומד הפיתוח שלכם?

"קיבלנו עכשיו תקציב מאוד מכובד מקרן מאוד מכובדת של הרשות לחדשנות, שבסוף הדרך אנחנו אמורים לצאת עם זה למשהו מסחרי".

ובכמה זה צפוי להוזיל עלויות?

"אנחנו מאמינים שזה יעלה משהו כמו 50 שקלים. גם נוכל לפתח ערכה ביתית - כמו שהיום אנחנו בודקים קורונה בבית ולא צריכים ללכת לרופא, אותו דבר - אנחנו נפתח את המים ונטפטף על הסטיק, ונוכל לראות אם המים מזוהמים בעופרת או לא. כך שתיאורטית, אולי לא יצטרכו להחליף צנרות מיותרות".

מה הביא אותך דווקא לנישה הזאת?

"כשהגעתי למכללה ראיתי חשיבות מאוד גדולה באיך אנחנו מטפלים במים. התמחיתי בתהליכים שמתרחשים במים בדוקטורט שלי, וכשיצאתי לדרך לבד רציתי ממש להגיע לדברים יישומיים, ולפתח דברים שיהיו גם שימושיים ולא רק לחקור את התהליכים".

מהנדסים בדרך כלל לוקחים את הידע לכיוון יישומי, אבל לא בהכרח לכזה שמיטיב עם האנושות

"זה לא אצלנו במחלקה. אנחנו ממש מכוונים לזה, אנחנו עובדים על פי עקרונות ההנדסה הירוקה: שימוש במינימום כימיקלים ובחומרים זולים מסחריים, חושבים איך לא לייצר את הפסולת מאשר לייצר ואחרי זה לנסות לדעת איך לטפל בה, וגם העניין של לנסות ולמחזר. אלה עקרונות מאוד חשובים בהנדסה ירוקה".

ביוני קיימה המחלקה האקתון - תחרות יזמים - בשיתוף עם אינטל, לזכר רס"ן (במיל') אמיר-מנצור נעים, סטודנט שסיים את השנה השנייה בלימודיו במחלקה, שנפל ב-7 באוקטובר כשהגן על קיבוץ ארז שבו הוא גר. נעים היה חבר כיתת הכוננות של הקיבוץ, ויחד עם חבריו נלחמו במשך כשעתיים במחבלים עד שהדפו אותם. הוא היה היחיד מחברי כיתת הכוננות שנהרג בחילופי האש.

"אמיר עשה המון מילואים, וכל פעם שקרה משהו בעוטף הוא תמיד היה מודיע לי 'אריאלה, אני לא מגיע היום', 'הכביש חסום'. הוא היה בכיתת כוננות וכל פעם התקשרנו לשאול לשלומו, וב-7 באוקטובר, כשהתחלנו להבין מה קורה, אמרתי 'אני אתקשר אליו' ועצרתי את עצמי, לא יודעת למה. יום אחרי הבנתי שהוא נהרג", מספרת בורג.

"בגלל שאנחנו מאוד יישומיים ומכוונים לתעשייה, החל מסוף שנה שנייה כבר עובדים בתעשייה. אינטל ביקשו שאני אמליץ על סטודנט, ואמיר הראשון שעלה לי בראש. הוא התחיל לעבוד שם, והם היו מוקסמים ממנו, כמונו. אי אפשר היה שלא, הוא באמת היה בחור מרשים", היא מספרת בכאב. "ביחד עם אינטל והמשפחה שלו עשינו האקתון. אינטל תרמו את הפרסים ונתנו אתגר - לטפל באחד מתוצרי הלוואי שלהם באחד התהליכים במפעל". לדבריה, מדובר בתמלחת שמכילה חומר מזהם, שנוצרת במהלך טיפול בשפכים במפעל.

איך הגיבו הסטודנטים לאירוע הזה?

"הסטודנטים מכירים את השנתון שבו הם לומדים. הם הכירו אותו, אהבו אותו מאוד, מחזור מאוד מגובש. היה מאוד מרגש. שמחה שאנחנו יכולים להנציח אותו באופן הזה, כי אנחנו חשבנו שאין דרך מתאימה יותר, ואני מקווה שנחזור על זה שוב גם בשנים הבאות".

יש מחשבה להפוך את זה למסורת?

"כן כן, להורים שלו זה מאוד חשוב, גם לנו, ואני בטוחה שגם לאינטל. לי בחדר יש על השולחן מדבקה של אמיר, סטיקר שעשו לזכרו, וכל מי שמגיע שואל מה זה ומי זה, ואני מאוד שמחה שאני יכולה לדבר עליו. אני חושבת שאנשים כמוהו חסרים לנו: הוא פשוט יצא להגן על הקיבוץ במקום להתחבא בבית עם אשתו. הוא פשוט היה מדהים, מלח הארץ. מצדי אל תכתוב על המחקר שלי, אני מרגישה שעשיתי את שלי כי דיברנו על אמיר".