תהליך ההתחממות הגלובלית מוביל למיעוט בכמויות הגשמים ועד ידי כך לצמצום ניכר של מי השתייה הזמינים לבני האדם החיים על פני כדור הארץ. עובדה זו הובילה חוקרים רבים לפתח שיטות חדשות להתפלת מי ים והמרתם למים המתאימים לשתייה.
התפלת מים
ברחבי העולם נפוצות כיום כמה דרכי התפלה שונות המתפלגות על פי מקור המים המשתנה בין מים שפירים שמקורם במי תהום, מים מליחים המוגדרים כמים מלוחים בעלי רמת מליחות נמוכה ומי ים בהם רמת המליחות נחשבת לגבוהה ביותר.
תהליכי התפלת המים הנפוצות ביותר כיום הן התפלה באידוי והתפלה באמצעות ממברנות. בתהליך של התפלה באידוי מאדים את המים מתוך מקור המים מאגר המים הזמין להתפלה דרך מספר תאים בעלי לחץ וטמפרטורה משתנים כאשר המלחים עצמו נותרים בתחתית. בסיום התהליך מקררים את אדי המים חזרה למי שתייה.
לעומת זאת בתהליך של התפלה באמצעות ממברנות מתבצע תהליך של אוסמוזה הפוכה בו דוחסים את המים דרך ממברנות המאפשרות מעבר מים בלבד, כאשר המחלקים נותרים מאחור ומוזרמים חזר אל מקור המים עצמו.
מקור הבעיה בתהליכי התפלה אלו נוגע לעלות ביצוע בשיטות השונות הנפוצות כיום. עלות הביצוע הגבוהה הופכת כמעט כל תהליך ללא כדאי מבחינה כלכלית ולכן ממשלות רבות מוותרות על התהליך ובמקום להתפיל מים מעלות את מחירי המים הזמינים בעבור הצרכנים במטרה לצמצם את הצריכה.
התפלת מים באמצעות קרומית
בעת האחרונה, פורסם כי חוקר מהמכון הטכנולוגי הממוקם בעיר ניו ג'רזי הצליח במשימת הפיתוח של מערכת התפלת מים באמצעות שימוש ננו צינורות פחמן בעלות נמוכה במיוחד מהמערכות הקיימות הפועלות בשיטה דומה.
בתהליך זה נוצרה ארכיטקטורה חדשה בה מועברים מי מלח מחוממים תחילה ולאחר מכן מועברים דרך קרומית במבנה צינורי. בשיטת התפנה זו רק אדי המים יכולים לעבור דרך דפנות הקרומית ואילו שאר הנוזל הנותר ממשיך וזורם החוצה מהמערכת. אדי המים ועברים לחלק הקר במערכת ומתעבים למי שתייה.
בתהליך זה מופקים מי שתייה נקייה ממלחים וכפסולת נותרת תמיסת מלח המופרשת החוצה מהמערכת כפסולת דרך הסיב עצמו.
יתרונות השימוש במערכת התפלת מים באמצעות קרומית
התגלית המרעישה פורסמה במקורות רבים הודות לעובדה כי היא מספקת תהליך התפלה זול וזמין באופן משמעותי מהחלופות הקיימות ולמעשה הביאה בשורה חדשה לכל גורם אשר מעוניין לבצע פעולה של התפלת מים, אך, נמנע מכך בשל העלויות הגבוהות.
החיסכון המשמעותי אותו מפיקה המערכת נוגע לשני גורמים שונים. הראשון מבין הגורמים הוא הצורך בחימום המערכת שיכול להתבצע בטמפרטורה נמוכה יחסית הנעשה בין שישים לתשעים מעלות צלזיוס בלבד ואינה דורשת כמות אנרגיה גדולה להפעלת המערכת.
הגורם השני הוא רמת יעילותה של המערכת המאפשרת לאדי המים לצאת החוצה דרך הקרומית אך שומרים את המלחים עצמם בתוך הצינורית עצמה. למעשה, אין צורך בתהליך נוסף להתפלת המים ודיו בהעברת מי הים בתוך צינוריות הקרומית על מנת לקבל מים זכים הניתנים לשתייה.
מלבד נושא החיסכון חשוב לזכור כי מדובר בטכנולוגיה ירוקה שאינה עושה שימוש כלשהו בחומרים כימיים לצורך הפרדת המלח ויכולה לעשות שימוש במשאבי הטבע הקיימים לחימום המערכת לרמת הטמפרטורה הנדרשת לפעולה.
עובדה זו משמעותית במיוחד בעבור מדינות מתפתחות ביבשת אפריקה בהן שורר חום גבוה, אך, קיים מיעוט ניכר במים זכים לשתייה. מלבד מדינות אפריקה יכולה טכנולוגיה זו להוביל בהוזלת משק המים לתעשייה, חקלאות ומשקי בית בכל נקודה על פני הגלובוס.