יהלה רוטרמן

חיידקים בצנרת

01/08/2015

להחליף צינור זה כל כך 2014: מחקר ישראלי מציע אלטרנטיבה חדשנית לטיפול בבעיית הקורוזיה בצנרת, שיכולה לחסוך למשק סכומי עתק ואף למנוע אסונות אקולוגיים 


 

אחת לשנה תושבי ישראל מקבלים בדואר דו"ח על איכות מי השתייה שלהם. התמונה שעולה מהדו"ח, על פי רוב, היא שמי השתייה עומדים בתקני האיכות התברואתית. אך הצהרה שכזאת נכונה בצורה חלקית בלבד: בדיקות איכות מי השתייה נעשות במאגרי המים עצמם, לפני הגעתם לברז שלנו בבית, ולדאבוננו רובנו לא זוכרים מתי לאחרונה התבצעה בדיקת איכות מים בזרם שיוצא מהברז במטבח. פרט לבעיות שכולנו ערים להם, כמו הימצאות של חיידקים, כלור ופלואור, קיימת בעיה נוספת שאולי עוד לא נתנו עליה את הדעת, והיא בעיית הקורוזיה (ובעברית – שיתוך).

קורוזיה הוא תהליך כימי של הרס החומר על ידי חשיפה לחומרים או לתנאים מסוימים. הדוגמה המוכרת ביותר לקורוזיה היא זו שניתן להיתקל בה בכל בית עם צנרת ישנה: היווצרות חלודה על גבי ברזל, שבא במגע עם חמצן בתנאי לחות גבוהים. עם זאת, בנוסף לקורוזיה ה"רגילה", קיימת תופעה נוספת בשם ביו-קורוזיה – שבה רובד חיידקים שנוצר על גבי החומר מאיץ את תהליך הקורוזיה. נזקי הביו-קורזיה גורמים להפסדים של מיליארדים בתעשיות הנפט.

בימים אלה חוקרים מדענים ישראלים את האפשרות להשתמש בחיידקים דווקא כדי להשיג את המטרה ההפוכה: להאט את תהליך הקורוזיה, וכך לחסוך למשק הפסדים כלכליים רבים ולמנוע אסונות אקולוגיים בפוטנציה.

קורוזיה. תצלום: Rafal Konkolewski.wikipedia
קורוזיה. יש מקומות שבהם גם 30 אחוז מהמים בצינורות הולכים לאיבוד. תצלום: Rafal Konkolewski.wikipedia

חיידקים טובים

חומר שעבר קורוזיה משנה את תכונותיו, הוא נחלש ונוטה להתפורר. לכן, קורוזיה בצנרות ההובלה שלנו היא פתח לסכנות שונות, תברואתיות וסביבתיות. חורים בצנרת מי השתייה יכולים לגרום לדליפות מים, שכרוכות בעלויות כספיות לא מבוטלות, ולהכנסת חומרים מזיקים לתוך הצנרת ומשם לכוס התה שלנו. לפי פרופ' אמיר אליעזר מהמכללה האקדמית להנדסה על שם סמי שמעון ונשיא ארגון הקורוזיה העולמי, "התאגידים העירוניים טוענים שרק עשרה אחוזים מהמים דולפים, אך בפועל זה לא מדויק, ויש מקומות שבהם גם 30 אחוז מהמים הולכים לאיבוד". עוד הוא מוסיף ש"יש עדיין אזורים בארץ עם צנרת מתכתית, ויש אפילו צנרות בנות 70-60 שנה. לכן, טיפול בנושא הקורוזיה בארץ חשוב ביותר".

כשמדובר בצנרת הובלה של ביוב, כימיקלים, דלקים או גז מהים, החשיבות גדולה אף יותר, משום שהנזק מדליפה עלול לגרום לזיהום סביבתי חריף בקנה מידה לאומי.

כיצד ניתן להתמודד עם בעיית הקורוזיה בצנרת? פרט לפתרון הברור של החלפת הקטע הפגוע, עד היום נעשה שימוש בשיטות של ציפוי הצנרת בחומרים עמידים מפני קורוזיה או הצמדת הצנרת לחומר אחר, שתפקידו לעבור את תהליך הקורוזיה במקום החומר המוגן – תהליך שנקרא הגנה קתודית. עם זאת, אליעזר מסביר ש"מדובר בבעיה קשה, משום שפעמים רבות לא יודעים איפה בדיוק עוברת הצנרת הפגועה, ולפעמים קיימת בעיה של נגישות, וכך גם אם אנחנו יודעים איפה עוברת הצנרת, אנחנו לא יכולים להחליף אותה. מה גם שהחלפת צנרת כרוכה בעלויות גבוהות מאוד".

במסגרת מחקר שנמצא בעיצומו בימים אלה, עובדים במכללה האקדמית להנדסה על שם סמי שמעון על פיתוח של קונספט חדשני למניעת קורוזיה על ידי שימוש בחיידקים. אחד החוקרים שמובילים את המחקר הוא ד"ר יורם שוטלנד, שמספר ש"הרעיון הוא לספק הגנה למקומות שיש אליהם קשיי גישה, כמו צנרת ישנה שלא עברה טיפולי מניעה. אנחנו מקווים להצליח להזרים בצינור חיידקים, שיתיישבו בצנרת וייצרו ציפוי (ביו-פילם, י.ר). המוטיבציה למחקר היתה חיקוי של מערכת המעי, שבה חיידקים 'טובים' מגנים מפני חיידקים 'רעים' כשהם תופסים את מקומם". אליעזר, שנמנה עם המדענים שמובילים את המחקר, מוסיף ש"הרעיון הוא לתקוף את הבעיה בעזרת חיידקים שאינם רעילים לגוף האדם, שימנעו למעשה חורים בצנרת. המשמעות היא לא רק שפחות מים ידלפו, אלא גם שתימנע כניסת חומרים רעילים לצנרת".

פי חמישה פחות קורוזיה

עד כה, בדקו החוקרים את ההשפעה של חיידקים "טובים" על קצב היווצרות קורוזיה במתכות שונות שהושרו בתמיסת מי ים המועשרת בחיידקים שונים. הרעיון לבדוק את מצב הקורוזיה במי ים מכוון ליישום בתעשיית הגז, שבין היתר משנעת את הגז בצנרת העוברת בתוך הים. מי מלח, שנחשבים קורוזיביים ביותר, יכולים לגרום לתהליך קורוזיה מואץ, שבתסריטים הגרועים ביותר עלול להסתיים באסון אקולוגי חמור של זיהום הים התיכון. החוקרים גילו שהקורוזיה מואטת בצורה דרמטית כאשר המתכת באה במגע עם חיידקים טובים, זאת לעומת מתכת שהושרתה במי ים סטריליים (ללא חיידקים), שם קצב היווצרות הקורוזיה היה מהיר יותר פי חמישה. שוטלנד מוסיף עוד ש"התוצאות שקיבלנו מראות שהחיידקים שעבדנו אתם מייצרים הגנה מפני קורוזיה סביבתית ולא מפני ביו-קורוזיה, ובהמשך נרצה לבחון את היתכנות של הגנה מפני ביו-קורוזיה. ההנחה שלנו היא שההגנה תהיה בעיקר נגד קורוזיה מסוג זה".

התוצאות שהציגו החוקרים עד כה מתייחסות למערכת של מים עומדים ואינן מדמות את המצב בצנרות שבהן המים זורמים. "חשוב להסביר שאנחנו בשלב הוכחת הרעיון", מדגיש שוטלנד. "ביצענו ניסויים במי ים ובמצע גידול עשיר בשביל להראות קודם כל שהרעיון שלנו עובד, וכרגע אנחנו עובדים על הקונספט לפני שנוכל להביא את הרעיון לשלב הפרקטי".

בימים אלה עובדים החוקרים על ניסויים שמדמים מערכת טבעית ומורכבת של מים הזורמים בצנרת פתלתלה. הם לא מסתפקים רק בכך, ומזכירים שבתוך נפט וגז קיימים חיידקים בעלי יכולת קורוזיבית גבוהה מאוד, ולכן הם מתכננים לבצע ניסויים עתידיים גם בצנרת הרלוונטית לתעשייה זו.

לקריאת המחקר המלא, שפורסם בכתב העת "אקולוגיה וסביבה" לחצו כאן.

 

 

 

שתפו‬        

רוצים גישה חופשית למערכי שיעור ופעילויות נלוות הקשורות לסיפור זה?

הרשמה בחינם
הוסיפו סיפור למועדפים

מילון מושגים


חיידקים קורוזיה

מערכים קשורים

thumbnail

חלון לים התיכון הוא נפגע מדיג יתר, מהזרמת שפכים ומחדירת מינים פולשים – אך נהנה מהתגייסות אזורית להציל אותו. דו"ח חדש מספק הצצה מקרוב למצב הים התיכון, ומדגיש את חשיבותה של ישראל בשמירה עליו

thumbnail

פלסטיק: המדריך למשתמש דו״ח חדש חושף מהם סוגי פסולת הפלסטיק הנפוצים ביותר בעולם, מה אפשר לעשות אתם כדי להפחית את הנזק לאדם ולסביבה ואיך אפשר לצמצם את השימוש בהם

thumbnail

אפר זורח