הנדסת מים

14 149 | מגזין המים הישראלי הנדסת מים | לכאורה, קיים כבר פתרון טכנולוגי כמו הזאוליטים, חומרים גבישיים מיקרופוריים הידועים כ'נפות מולקולריות'. הם מיוצרים ונמכריםבמיליוני טונותבשנה ומשמשים במגוון תעשיות – מטיהור מים ועד MOFs חול לחתולים. היתרון של הוא בגמישותם: המבנה שלהם מסוגל לשנות צורה כשהחללים הפנימיים מתמלאים (למשל במים( ולחזור לצורתו המקורית כשהם בעלי MOFs מתרוקנים. יאגי פיתח יציבות תרמית גבוהה במיוחד וחללים עצומים, בעוד שלזאוליטים יש נפח פנימי קטן יחסית. למעשה, שפיתח MOFs כמה גרמים בלבד מה- יאגי משתרעים על שטח פנים השווה למגרש כדורגל שלם. מה המשמעות לתחום המים? כימאים יכולים לשנות את אבני הבניין כדי להתאים את תפקודם. MOFs של ה- באמצעות שינוי השילוב בין המתכות והגשרים האורגניים, ניתן לשלוט בגודל הנקבוביות, כך שמולקולות מסוימות בלבד שיתפסו MOFs ייכנסו אליהן. כך ניתן לעצב ויאחסנו חומרים ספציפיים, למשל חומרים . בנוסף, הם מסוגלים PFAS ממשפחת ה- גם לזרז תגובות כימיות ולהוליך חשמל. יישומים אפשריים כוללים פירוק שאריות תרופות בסביבה, לכידת פחמן דו-חמצני ובתחום המים – ספיחה של מזהמים כמו ואף הפקת מים ישירות מהאוויר. PFAS הדגימה קבוצתו של יאגי את 2023- ב שפיתח לכוד מים מהאוויר MOF יכולת ה- – אפילו באזורים הצחיחים ביותר בעולם, כמו עמק המוות בקליפורניה – תוך שימוש באנרגיית שמש בלבד. במאמר שפורסם , הציעו החוקרים כי Chem בכתב העת עשויים לאפשר טכנולוגיות חדשות MOFs להפקת מים מהאוויר, כמו איסוף ערפל או טל, גם באזורים שבהם השיטות הקיימות אינן ישימות עקב לחות נמוכה או צריכת מתגברים על MOFs אנרגיה גבוהה. ה- מגבלות אלה: אדי המים מִתְעבּים על החומר הסופח בטמפרטורת סביבה רגילה ומשתחררים באמצעות חימום קל או לחץ – ממקור שמש או מחום שיורי – ואז מתעבים שוב ונאספים כמים מתוקים. KWR זאת ועוד, מכון המחקר ההולנדי MOFs מצא כי שטח הפנים העצום של ה- בהשוואה לפחם פעיל מאפשר שימוש . המחקר PFAS בהם לטכנולוגיות סילוק גם MOFs הראה כי ניתן להשתמש ב- לספיחת יונים אורגניים, כגון פוספט, ניטראט, אמוניום, סולפיד וסולפט, וכן לסילוק מזהמים כמו מתכות כבדות ושאריות תרופות. היישומים העתידיים עשויים לכלול טיהור מי שטח ומי תהום והגברת היעילות של תהליכי ממברנות, כמו אוסמוזה הפוכה וננופילטרציה. יו״ר ועדת פרס נובל לכימיה, פרופ׳ היינר לינקה, הסביר אתהבחירה, ואמר: “למסגרות מתכת אורגניות יש פוטנציאל עצום – הן מאפשרות יצירת חומרים ייחודיים בעלי פונקציות שלא היו קיימות קודם לכן“. מתגברים על מגבלות MOFs - ה אלה: אדי המים מִתְעבּים על החומר הסופח בטמפרטורת סביבה רגילה ומשתחררים באמצעות חימום קל או לחץ - ממקור שמש או מחום שיורי - ואז מתעבים שוב ונאספים כמים מתוקים מגזין המים הישראלי עם מפלס הקוראים, הכותבים והמפרסמים הגבוה ביותר ל פרטי :