שינויים

קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
הוסרו 1,831 בתים ,  לפני 11 חודשים
ניסוח, עריכה הסרתי הקרדיט כיוון שלא מדובר בחוקר אחד ויחיד ואין לנו באמת מושג באשר לשל מי הייתה היוזמה...ניסוח עילג לגבי השלכות מחסור ביוד הביא אותי להסיר ההערה ולהותיר העובדה שמדובר בערכים שאינם מומלצים על ידי ארגוני הבריאות העולמיים
{{עריכה|סיבה=הערך מבולגן, מערבב נתונים משנים שונות וחוזר על עצמו. לפירוט ראו דף השיחה|נושא=מדע וטכנולוגיה}}
[[קובץ:Reverse osmosis desalination plant.JPG|250px|ממוזער|שמאל|מתקן התפלה בשיטת [[אוסמוזה הפוכה]]]]
'''התפלה''' היא תהליך הפרדה ביןהפרדת מים לחומרים המומסיםמה[מומסים]] בהם, עלהמבוצעת מנתבעיקרה לקבלבמטרה [[מילהפוך שתיה|מים הראוייםשאינם ראוים לשתייה]] אולכאלו ל[[חקלאות]]שכן. המילה "התפלה" נגזרת מהמילה "תפל" - חסר טעם, מכיוון שהתהליך מסיר את מליחותם, "טעמם", של המים.
 
==סיבות להתפלה מלאכותית==
* '''פתרון למחסור במיםבמי שתייה''': אפשרות למלא את המחסור במים שפירים, באמצעות הפקת מים איכותיים במחירים סבירים ממאגר מיםהמים בלתיהבלתי נדלה שהוא- הים.
* '''איכות המים''': תהליך ההתפלה מביא לשיפור משמעותי באיכות המים. איכות המים המופקים ממתקני ההתפלה טובה בהרבה מאיכות מי השתייה הנדרשים בתקנות מי השתייה של [[משרד הבריאות]]. בנוסף, כתוצאה מתהליך ההתפלה קשיות המים קטנה באופן משמעותי וכפועל יוצא מכך ישנה הפחתה משמעותית ב[[אבנית]]. יתרון נוסף הוא קבלת קולחים במליחות נמוכה בהרבה מהקיים היום, דבר המאפשר שיפור ביבול החקלאי ושיפור משמעותי לא פחות של מי התהום.
* '''יתרון כלכלי''': הודות לשיפורים הטכנולוגיים ולתחרותיות בשוק, עלויות ההתפלה הולכות ופוחתות בצד שיפור וייעול הייצור. מים מותפלים אמנם יקרים יותר ממים שפירים טבעיים, אך העלות הנוספת זניחה ביחס לנזק הכלכלי הנגרם מייבוש שטחי החקלאות והגנים.
 
==מים כחומר גלם ומוצר==
== תהליכי התפלה ==
קיימים מספר תהליכים להתפלת מים. אפשר למיין ולחלק תהליכים להתפלת מים לפי מספר קריטריונים:
* תהליכים שבהם מי המוצר מופרדים ממי הגלם ותהליכים שבהם מסולקים מלחים.
* תהליכים הצורכים אנרגיה תרמית ותהליכים הצורכים אנרגיה חשמלית או מכנית.
* התהליכים המתאימים ביותר להתפלת כל אחד מסוגי ואיכויות מי הגלם השונים (מי מערכת שפירים, מים מליחים, מי ים).
 
==שיטות התפלה==
[[קובץ:PlantaSchemaFiction.png|שמאל|ממוזער|250px|שרטוט אופייני של תוכנית להתפלת מים בשיטת [[אוסמוזה הפוכה|האוסמוזה ההפוכה]]]]
ישנם תהליכים רבים המסוגלים להפחית ריכוזי מלחים מתמיסות. קיימים שלושה סוגי מי גלם עיקריים המשמשים להתפלה: מים שפירים, [[מים מליחים]] ומי ים.
*'''[[מי ים]]''', מוגדרים כמים שריכוז סך המומסים בהם הוא בתחום של 15,000 עד 50,000 מג"ל.
 
== תהליכישיטות התפלה ==
ניתן לסווג שיטות להתפלת מים לפי סוג התהליך:
שיטות התפלה מסווגות לפי תהליך:
;תהליכי אידוי: תהליך [[פיזיקלי]]-[[תרמי]] בו המים מתאדים בהדרגה תוך מעבר בין מספר תאים, בהם רמת הטמפרטורה והלחץ משתנים. בכל אחד מהתאים מתאדה כמות מסוימת של מים, ואילו המלחים נותרים במים שלא מתאדים. המים עם המלחים (כמחצית ממי הגלם) מסולקים בחזרה לים כתמלחת. אדי המים עוברים תהליך עיבוי, בו נאספות טיפות המים ומתקבלים מים מותפלים.
 
;תהליכי ממברנות: טכנולוגיהתהליך חדשהפיזיקלי-[[מכני]] יותרהדומה מטכנולוגיות האידוילסינון. הידוע והנפוץ בתהליכים אלו הוא ה[[אוסמוזה הפוכה|אוסמוזה ההפוכה]]. בתהליך זה דוחסים את המים המלוחים דרך ממברנות המאפשרות מעבר מים בלבד ומונעות מעבר מלחים. המיםהתוצרים שעובריםהסופיים דרךהם הממברנותמצד הםאחד מים מותפלים, ואילו המים שנשאריםשאינם בתמיסהעוברים כל הממברנות הם רכזמים בריכוז מלחים גבוה הקרוי גם "תמלחת", המוזרם חזרה לים. דוגמאות נוספות לטכנולוגיות כאלה הן [[אלקטרודיאליזה]], החלפת יונים וסינון ננו. טכנולוגיות אלה פותחו לאחר פיתוחה של טכנולוגית האידוי, והן יעילות משמעותית עקב החיסכון באנרגיה.
 
;ישנן שיטות התפלה אלקטרו-[[כימיות]].
;תהליכי ממברנות: טכנולוגיה חדשה יותר מטכנולוגיות האידוי. הידוע והנפוץ בתהליכים אלו הוא ה[[אוסמוזה הפוכה|אוסמוזה ההפוכה]]. בתהליך זה דוחסים את המים המלוחים דרך ממברנות המאפשרות מעבר מים בלבד ומונעות מעבר מלחים. המים שעוברים דרך הממברנות הם מים מותפלים, ואילו המים שנשארים בתמיסה הם רכז המוזרם חזרה לים. דוגמאות נוספות לטכנולוגיות כאלה הן [[אלקטרודיאליזה]], החלפת יונים וסינון ננו.
 
===שיטות נפוצות===
הסברים לשיטות:
*'''אוסמוזה הפוכה''' {{הפניה לערך מורחב|אוסמוזה הפוכה}}
אוסמוזה הפוכה משמשת להתפלת מי ים ומים מליחים לצורך אספקת מי שתייה או מים לחקלאות. בשיטה זו מתבצע תהליך הפוך לאוסמוזה רגילה, שבה מתקיים מעבר של מולקולות מים מתמיסה שריכוזה נמוך (מכילה מעט מומסים) לתמיסה שריכוזה גבוה (מכילה מומסים רבים) דרך קרום בררני. באוסמוזה הפוכה מתקיים מעבר מים מהתמיסה שריכוזה גבוה לתמיסה שריכוזה נמוך באמצעות הפעלת לחץ. הקרום הבררני מונע מעבר של מולקולות המומס ומאפשר מעבר של מולקולות המים בלבד. במתקני התפלה בטכנולוגיה זו מקובל לבצע הכנת המים על ידי תהליך [[אולטראפילטרציה]] ("סינון-על").
*'''זיקוק רב שלבי'''
בשיטת הזיקוק הרב-שלבי משתמשים ב[[קיטור]] כמקור אנרגיה ל[[אד|איוד]] המים. את התהליך מבצעים במספר דרגות שבכל אחת מהן שורר [[לחץ]] שונה ו[[טמפרטורה]] שונה. כך שניתן לחזור על התהליך מספר פעמים תוך ניצול ה[[חום כמוס|חום הכמוס]] שיוצרים אדי מים כאשר הם מתעבים, על מנת לחמם את המים של הדרגה הבאה. החימום גורם לאיוד חלק מהמים וחוזר חלילה. בצורה זו ניתן לקבל מכל [[קילוגרם]] קיטור, מספר ליטרים של מים מותפלים.
תהליך שבו משתמשים בממברנות חצי חדירות אשר דוחות יונים וחומרים מומסים דוגמת רוב החומרים האורגניים. התהליך משמש בעיקר לריכוך מים קשים ולסילוק מזהמים אורגניים.
 
==מחיר ההתפלה וחסרונותיה==
==ביקורת==
 
מנקודת מבט [[איכות הסביבה|סביבתית]], תהליך ההתפלה עלול לגרום לבעיות [[אקולוגיה|אקולוגיות]].
==תוצרי לוואי והסביבה הימית===
===ריכוזי מלח===
תוצר לוואי של מפעלי התפלה הוא תמלחת, מים המכילים מלחים בריכוז גבוה, זו פוגעת בסביבה בה משוחחרת, בים וב[[בעלי חיים]] ימיים.
רוב מפעלי ההתפלה מייצרים מלח בריכוז גבוה שצריך להיפטר ממנו. מלח בריכוז גבוה יכול לפגוע ב[[בעלי חיים]] ימיים. על פי מחקר שביצעו חוקרים ישראלים ואשר התפרסם בנובמבר [[2007]], התברר שהשקיה במים מותפלים עלולה לגרום לנזקים לגידולים חקלאיים. זאת, היות שהמים המותפלים חסרים מינרלים החיוניים לבריאותו של הצמח.{{הערה|1=אלי אשכנזי, חוקרים ישראלים: מים מותפלים מזיקים לחקלאות. הארץ, 8 בנובמבר 2007}} בשנת [[2004]] שיפרה מקורות את תהליך ההתפלה, עם הוספת אמצעים לסילוק [[בור (יסוד)|בור]] מהמוצר, אשר תרמו למניעת הנזקים לגידולים החקלאיים.
 
==מי ההתפלה כמוצר מלאכותי==
רוב מפעלי ההתפלה מייצרים מלח בריכוז גבוה שצריך להיפטר ממנו. מלח בריכוז גבוה יכול לפגוע ב[[בעלי חיים]] ימיים. על פי מחקר שביצעו חוקרים ישראליםבישראל ואשר התפרסםוהתפרסם בנובמבר [[2007]], התברר שהשקיה במים מותפלים עלולה לגרום לנזקים לגידולים חקלאיים. זאת, היותכיוון שהמיםשמים המותפליםמותפלים חסרים מינרלים החיוניים לבריאותו של הצמח.{{הערה|1=אלי אשכנזי, חוקרים ישראלים: מים מותפלים מזיקים לחקלאות. הארץ, 8 בנובמבר 2007}} בשנת [[2004]] שיפרה מקורות את תהליך ההתפלה, עם הוספת אמצעים לסילוק [[בור (יסוד)|בור]] מהמוצר, אשר תרמו למניעת הנזקים לגידולים החקלאיים.
 
===צריכת אנרגיה===
להפעלתהתפלה מתקניהיא התפלהתהליך נדרשתהצורך אנרגיה רבה. פעמים רבות מופקת אנרגיה זו משריפת [[דלקים מתכלים (פוסיליים)מאובנים]] ובכך מעלה את רמות הפליטה של [[פחמן דו-חמצני]] ומזהמי אוויר אחרים. עם זאת, [[אורי להב]] ו[[רפי סמיט]] מ[[הטכניון]] פרסמו מאמר בו הראו שצריכת האנרגיה הנדרשת להתפלת מים היא שולית לעומת צריכת האנרגיה הנדרשת לכלי רכב ו[[מזגן|מזגנים]] וכי חיסכון של 3% בצריכת האנרגיה יכסה את כל התוספת הנדרשת לצורך התפלת מים.
 
בשל צריכת האנרגיה הגבוהה במיוחד של תהליכי אידוי לשם התפלה, הם גורמים לזיהום גדול יותר ונמצאים בשימוש רק במדינות בהם מחיר החשמלהאנרגיה נמוך מאוד. שיטת האוסמוזה ההפוכה חסכונית הרבה יותר באנרגיה ומסיבה זו השימוש בה הולך ומתרחב. מתקני ההתפלה במדינת ישראל מבוססים על שימוש בטכנולוגית האוסמוזה ההפוכה.
 
===שטחי חוף===
מתקני ההתפלה נבנים צמוד לחוף הים, שהוא [[משאב]] מוגבל, ולכןופוגעים פוגעיםבבעלי באיכותהחיים הסביבההנדרשים לרצועת החוף. עם זאת, אורך החוף בו הם משתמשים עשוי להיות קטןזעום. כך למשל, במתקן התפלה בחדרה מגיע השימוש ברצועת החוף ל-20 מטרים בלבד.{{הערה|{{nrg|אורי להב ורפי סמיט|חיסכון במים ובאנרגיה בעידן ההתפלה|053/303|8 בפברואר 2010|1|2}}}}
 
===מחסור במגנזיום===
שתיית מים היא מקור לכ-20% מכמות ה[[מגנזיום]] הנכנסתההכרחית לגוף. בתהליך ההתפלה מוסר מן המים המגנזיום. יש המצדדים בהשבת מגנזיום למים מותפלים, לעומתם יש המצדדים בחלוקת תוסף מגנזיום לצריכה אישית משיקולי יעילות ועלות ציבורית. {{הערה|http://m.knesset.gov.il/About/Building/GKDocuments/sustain150212.pdfhttp://m.knesset.gov.il/About/Building/GKDocuments/sustain150212.pdf הוספת מגנזיום למים מותפלים - [[מרכז המחקר והמידע של הכנסת]]}}
 
===התפלה ו[[בריאות הציבור]]===
בתחילת [[העשור השני של המאה ה-21]] התגלה על ידי חוקרים מהאוניברסיטה העברית והמרכז הרפואי אוניברסיטאי "ברזילי", חשד שהעלייה בשימוש במים מותפלים קשורה במחסור יוד{{הערה|{{צ-מאמר|מחבר=Ovadia YS, Troen AM, Gefel D|שם=Seawater desalination and iodine deficiency: is there a link?|כתב עת=IDD Newsletter}}}} ולכן בהפרעות כתוצאה ממחסור יוד. ממחקר ישראלי שבוצע ביוזמתו של ד"ר יניב עובדיה,{{הערה|{{הארץ|עידו אפרתי, [[צפריר רינת]]|חוקרים: השימוש במים מותפלים בישראל עלול להגביר את התחלואה בבלוטת התריס|1.3067818|14 בספטמבר 2016}}}} עולה כי חלה עלייה בעשור האחרון בשימוש בתרופות לטיפול בתחלואת בלוטת התריס, דבר העלול להעיד על עליה בשכיחות של מחסור ביוד.{{הערה|{{צ-מאמר|מחבר=מערכת מידעון הפקולטה|שם=מחסור ביוד מוביל לפגיעה באינטליגנציה - גם במדינות המפותחות|כתב עת=מידעון הפקולטה, האוניברסיטה העברית, קמפוס רחובות|שנת הוצאה=2014}}{{ש}}{{צ-מאמר|מחבר=Yaniv S. Ovadia, Dov Gefel, Dorit Aharoni, Svetlana Turkot|שם=Can desalinated seawater contribute to iodine-deficiency disorders? An observation and hypothesis|כתב עת=Public Health Nutrition|כרך=19|עמ=2808–2817|שנת הוצאה=2016-10-01|doi=10.1017/S1368980016000951|קישור=https://www.cambridge.org/core/journals/public-health-nutrition/article/div-classtitlecan-desalinated-seawater-contribute-to-iodine-deficiency-disorders-an-observation-and-hypothesisdiv/DCBC76B2675A4A9AD1D7E17B099E2140}}}} עוד נמצא על ידם כי ערכי תירוגלובולין (thyroglobulin - Tg) מוגברים בדם קשורים במחסור יוד בתזונה וב[[זפקת]].{{הערה|{{צ-מאמר|מחבר=Yaniv S. Ovadia, Dov Gefel, Svetlana Turkot, Dorit Aharoni|שם=Elevated Serum Thyroglobulin and Low Iodine Intake Are Associated with Nontoxic Nodular Goiter among Adults Living near the Eastern Mediterranean Coast|כתב עת=Journal of Thyroid Research|כרך=2014|עמ=1–6|שנת הוצאה=2014-12-14|doi=10.1155/2014/913672|קישור=http://dx.doi.org/10.1155/2014/913672}}{{ש}}יניב עובדיה ועמיתים, [https://www.researchgate.net/publication/263220583____________- הערכת מצב וצריכת יוד בבוגרים בעלי תפקודי תריס תקינים החשופים למים מדוללי-יוד], חוברת התקצירים של הכנס השנתי - איגוד רופאי בריאות הציבור ובתי הספר לבריאות הציבור, עמ' 7–26, מאי 2014}}
 
מנתוני סקר ארצי ראשון שנערך בישראל עולה עוד כי בקרב 62 אחוזים מילדים בגיל בית הספר ובקרב 85 אחוזים מהנשים ההרות שנבדקו, רמות היוד שנמצאו היו נמוכות מהמינימום המומלץ על ידי ארגון הבריאות העולמי. התוצאה עלולה להיות ירידה של בין 7 ל-12 נקודות ברמות ה-[[IQ]] של האוכלוסייה.{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-4941166,00.html|הכותב=קרין לויט פרידריך|כותרת=מחקר ישראלי: מחסור מסוכן ביוד בקרב נשים הרות וילדים|אתר=ynet|תאריך=28.3.17}}}} בשנה שקדמה לעריכת הסקר, כמות המים שהופקה ממתקני ההתפלה היוותה כ-50%  מכמות המים השפירים המסופקת לכל הצרכים וכ-80% מכמות המים המסופקת לצרכים הביתיים והתעשייתיים.{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=http://www.water.gov.il/Hebrew/WaterResources/Desalination/Pages/default.aspx|הכותב=רשות המים|כותרת=התפלה|אתר=http://www.water.gov.il|תאריך=1.4.17}}}}. הסקר נערך ב-229 יישובים ברחבי ישראל וכלל מדגם מייצג של מעל 2,000 משתתפים מכל מגזרי האוכלוסייה העיקריים בישראל (ערבים, יהודים חילונים ויהודים חרדים). בעקבותלאחר הסקר, שהיה הראשון מסוגו בישראל ונערך ב[http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-4941166,00.html הובלת פרופ' אהרון טרואן (חוקר), ד"ר יניב עובדיה (תזונאי-דיאטן קליני מוסמך) מהאוניברסיטה העברית וד"ר ג'וני ארבל (רופא-אנדוקרינולוג) ממכבי שירותי בריאות], פרסם משרד הבריאות המלצות חדשות בנושא {{הערה|[https://www.health.gov.il/Subjects/FoodAndNutrition/Nutrition/Adequate_nutrition/Pages/iodine.aspx <nowiki>[3]</nowiki>]}}, בדגש על נשים הרות וכאלה המתכננות להרות {{הערה|[https://www.health.gov.il/Subjects/pregnancy/during/Pages/proper_nutrition_during_pregnancy.aspx] }}.
 
==בעולם==
[[קובץ:Desalination plant RAK.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מפעל התפלה בטכנולוגיה של זיקוק רב שלבי ב[[איחוד האמירויות הערביות]]]]
בשנים האחרונות ירדה באופן חד עלות התפלת המים בעולם. מפעל מודרני ויעיל להתפלת מי ים מייצר מים נקיים במחיר שהוא רק 20% מעל למחיר של חפירת [[באר מים|בארות]] ו[[שאיבה]] ממקוםבנקודה חדשחדשה. המפעלים החדשים שולטים ברמת המליחות, הטמפרטורה והלחץ כדי להביא לתנאים אופטימליים ליעילות ההתפלה.
 
התפלה של מי ים נפוצה במדינות [[המזרח התיכון]], [[צפון אפריקה]] ו[[אי]]ים מבודדים. בנוסף מתבצע התהליך פעמים רבות על [[ספינה|ספינות]] ו[[צוללת|צוללות]], השיטה שמשתמשים בה במקומות אלו היא הרתחת המים בלחץ נמוך, וכך בטמפרטורה נמוכה בהרבה מהרגיל. בשל הטמפרטורה הנמוכה, [[אנרגיה]] נחסכת. אולם, ה[[חיידקים]] במים נותרים חיים, ולכן צריך להעביר את המים בתהליכים נוספים לפני שניתן לשתות אותם.
3,411

עריכות

תפריט ניווט