ננו-חלקיקים להפקת מי שתייה נקיים

אחת מהדרכים להרחקת ניטרטים מזיקים ממי-שתייה היא הפיכתם לחנקן. לתהליך זה חסרון ניכר – הפליטה של אמוניה, שהיא גז רעיל. חוקרים מאוניברסיטת טוונטה (Twente) בהולנד גילו כי בעזרת שימוש בננו-חלקיקי פלדיום בעלי גודל מבוקר ניתן לצמצם את הפליטה הזו.

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
אחת מהדרכים להרחקת ניטרטים מזיקים ממי-שתייה היא הפיכתם לחנקן. לתהליך זה חסרון ניכר – הפליטה של אמוניה, שהיא גז רעיל. חוקרים מאוניברסיטת טוונטה (Twente) בהולנד גילו כי בעזרת שימוש בננו-חלקיקי פלדיום בעלי גודל מבוקר ניתן לצמצם את הפליטה הזו.

בשל השימוש הנרחב בדשנים, מי-התהום שלנו מזוהמים בניטרטים, חומרים העלולים להוות בעיה בריאותית אם הם חודרים למערכת אספקת המים שלנו. רמות הניטרטים בקרקע פחתו באופן משמעותי בשנים האחרונות, זאת בזכות תכניות בקרה ותקנים אירופאיים. תקיפת הבעיה בנקודת המקור היא אחד הפתרונות, אולם עדיין יש צורך לטפל במערכת אספקת המים הראשית. בעוד שניתן להשיג זאת באמצעות המרה ביולוגית (שימוש בחיידקים הממירים את הניטרט לגז חנקן), זהו תהליך איטי. שימוש בפלדיום על מנת לזרז את ההמרה הזו של ניטריט לחנקן מאיץ משמעותית את התהליך הזה. יחד עם זאת, החיסרון הגדול של תגובה זו טמון בעובדה כי היא מייצרת גם תוצר-לוואי רעיל – הגז אמוניה.
כמות האמוניה הנפלטת תלויה בשיטה שבאמצעותה הוכנו חלקיקי הפלדיום וכן במבנהו הפיזי של הזרז. החוקרים החליטו להשתמש בחלקיקי פלדיום קולאידיים בגודל ננומטרי, מאחר וניתן לשלוט בממדים שלהם בקלות. חלקיקים אלו מעוגנים למשטח, כך שהם אינם יכולים לחדור לזרם מי-השתייה. אולם, חשוב למנוע את האפשרות שלהם להידבק אחד לשני, כך שלתערובת מוסיפים גם חומרים מייצבים, למשל פוליויניל אלכוהול. למרבה הצער, חומרים מייצבים אלו מכסים את פני-השטח של חלקיקי הפלדיום ובכך פוגמים ביעילותם בתור זרזים. באמצעות הוספת טיפולים נוספים, החוקרים הצליחו לחשוף מחדש במלואם את פני-השטח של הזרז או לשנות אותם באופן מבוקר. השיטה הולידה ננו-חלקיקי פלדיום המסוגלים לזרז את ההמרה לקבלת חנקן, תוך פליטת כמות מועטה בלבד של אמוניה. לפיכך, השיטה אחראית לפיתוח נוסף של טיפול קטליטי יעיל של מים (למשל, עבור מתקנים ביתיים).
הידיעה על המחקר