בסוף נשתה את המים על הירח: סקירה של פתרונות הובלת מים ופרוייקטים בתחום טכנולוגית המים

האנושות צורכת הרבה מים, אולם אתגרים לאספקת מים לא חסר – צנרת רעועה, זיהום מקורות מי תהום. מתפתחות כיום טכנולוגיות המקפיצות את הענף קדימה ובוחנות פרוייקטים שאפתניים לעתיד

אפשר לומר שמערכות מי השתייה שלנו מהוות קורבן של ההצלחה שלהן עצמן. מאז שנות ה-50 של המאה הקודמת, מערכת המים העולמית רק משתפרת. חלפו הימים של ביוב שממלא את הרחובות ושל התפרצויות כולרה המוניות. בחלק גדול מהעולם המפותח, ניתן לפתוח ברז ולשתות בבטחה את המים. בארה"ב, רשת המים עוברת 3.5 מיליון ק"מ, וזה כלום בהשוואה לאירופה, עם 1.9 מיליון ק"מ בין צרפת, גרמניה ואיטליה בלבד. למרבה הצער, הקלות הזו הפכה את המים לשקופים, תרתי משמע, ולמובנים מאליהם. ממש כמו חשמל, הם משהו שאנחנו משתמשים בו בלי לחשוב – ואנחנו משתמשים בו מהר מדי.

ההיסטוריה של הצנרת

במהלך המאה ה-17 התאפיינה תעשיית הצנרת בצינורות יציקה מברזל אפור (CIOD). עד המאה ה-20 היו שלל פתרונות שכיחים בתעשייה: עופרת, ברזל, פלדה, אסבסט צמנט וחימר מזוגג. הייצור של צינורות PVC תעשייתיים התחיל ב-1934 בגרמניה. פלסטיק נחשב כפחות רגיש לקורוזיה ועמיד יותר מצינורות מתכת. צינורות אלו שימשו ליישומים שונים כגון צינורות מי-שתייה, צינורות שקופים מאושרים למגע עם מזון (למבשלות הבירה) וצינורות תעשייתיים (יישומים במעבדות כימיות ומפעלים שונים). כושר ייצור הצינורות השנתי הגיע לכ-480 עד 600 טון בשנת 1941. במקביל לגידול בהיקפי הייצור פותחו התקנים הראשונים לצינורות פלסטיק ויוצרו מוצרים שיעמדו בהם.

בשנת 1986 נאסר השימוש בצינורות עופרת עקב ההשפעות הרעילות של המתכת. צינורות ה-PVC החליפו אותם, בעיקר משום מחירם הזול. היות והפולימר רגיש לחום, ייצרו צנרת עמידה יותר מ-CPVC. פולימר נוסף אשר נכנס לשימוש נרחב הוא הפוליאתילן. צינורות אלו משמשים יותר ויותר להובלת מי שתייה, עם מגוון פתרונות שכולל צינורות פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE), פוליאתילן מצולב (PEX) ופוליאתילן עמיד בחום (PE-RT). בעוד שצינורות HDPE משמשים לעתים קרובות עבור קווי שירות מים וצנרת בלחץ גבוה, צינורות PEX ו-PE-RT משמשים יותר לצנרת בתוך מבנים מכיוון שהם גמישים יותר ודורשים פחות מחברים.

כמה מים צריכה האנושות?

הביקוש העולמי למים עלה ב-40% בארבעת העשורים האחרונים, כאשר 70% מיועדים לחקלאות ו-19% לתעשייה. ההיצע, לעומת זאת, ירד בחצי. אפילו הטכנולוגיות החדישות ביותר שלנו דורשות מים, כאשר תהליך הייצור של מוליכים למחצה מחייב שימוש בכמויות אדירות של מים מטוהרים במיוחד והשימוש ביישום הבינה המלאכותית Chat-GPT גומע ליטר מים לכל 40 פקודות כדי לקרר את השרתים שלו. בשנים הקרובות צפויות יצרניות המוליכים למחצה בעולם להשקיע 600 מיליארד דולר במפעלים חדשים לייצור שבבים אלקטרוניים ברחבי העולם, מתקני ייצור מתקדמים שיידרשו למערכות הובלה מתקדמות לכמויות עצומות של מים מטוהרים. 

האתגרים שניצבים בפני מערכות אספקת המים בעולם 

מערכת המים העולמית מתמודדת עם איומים רבים. העיקרי ביניהם, כמובן, הוא שינויי האקלים. כדור הארץ שלנו שוב ציין את השנה החמה ביותר ב-125,000 שנות היסטוריה גיאולוגית, ואיתה את ההשלכות על מערכת המים – החל מבצורת מחד וכלה בהצפות וסופות מאידך. זו גם לא הבעיה היחידה. 

פחות מ-1% מהמים שלנו ניתנים לשימוש למרות ש-75% מכדור הארץ מכוסה בהם. וכמות קטנה זו מאוימת על ידי זיהום.

90% ממי התהום בסין, למשל, נחשבים מזוהמים.

גם התשתית העצומה שבנינו לאספקת מים בעולם זקוקה למאמץ כביר של אחזקה שוטפת. צינורות מזדקנים מאבדים שליש מכל המים שעוברים בהם בגלל דליפות. תשתיות רבות מהוות סכנה למים עצמם עקב הימצאות עופרת ו-PFAS והרגולציה דוחפת להחליפם. במקומות רבים בעולם הולכים ומצטברים עוד פרויקטים עירוניים להובלת מים שבהם אין יכולת לממן את הטיפול בנושאים כאלה, לעומת חברות התשתיות הגדולות שלהן יש תוכניות לטיפול בצנרת בעייתית. המסקנה היא ברורה: המחסור העולמי במים מחייב רמות שונות של שיקום מערכות הובלה ושיפורי ביצועים.

מה ניתן לעשות? התפקיד החשוב של טכנולוגיות מים

הגידול באוכלוסיית העולם, המעבר מהכפר לעיר וההתחממות הגלובלית, יוצרים צורך הולך וגובר בייצור מים ראויים לשתייה וטיפול בשפכים מזהמים. לישראל ניסיון וידע רב בתחום והיא מובילה את מהפכת הדיגיטליזציה של המים הכוללים ניטור, בקרה ושליטה ברשת המים וכל העובר דרכה, במטרה לייעל את משק המים, לעשותו חסכוני וכלכלי יותר. 

טכנולוגיית המים יכולה לשנות את האופן שבו אנו משתמשים במים שיש לנו, בחיפוש אחר יעילות במערכות שלנו וטיהור המים שיש לנו כרגע. ניתן לנצל טוב יותר את נתוני מים עם מונים חכמים וגלאי דליפות, המספקים 'נראות מערכת' שיכולה לשפר את זמני התגובה ולהפחית את הפסולת. בחקלאות, קיימות אינספור טכנולוגיות 'חישת מים' כמו חיישני לחות בקרקע, השקיה ממוקדת, רחפנים, ואפילו פתרונות בינה מלאכותית שיכולים לחסוך עד 20% מרמות ההשקיה הנוכחיות. בתחום מניעת פסולת וטיהור, היה עניין בננוטכנולוגיה ובשימוש בחומר ננו-מובנה כדי להסיר מזהמים כמו ארסן מאספקת המים. ברפואה משתמשים בכלי לחץ מים בכירורגיה, בעוד שאיכות המים ובדיקות נותרו תחומים חשובים להבטחת דיוק ורמות ניקיון.

חשיבה מחוץ למיכל המים אולי תביא אותנו לירח

מדעני החברות המובילות בתחום טכנולוגיות המים עוסקים במחקר ופיתוח יצירתיים שמטרתם לפתור את הבעיות הגדולות ביותר של האנושות בתחום מערכות הזרימה. בינות הפרוייקטים השונים, ניתן לזהות גם פרוייקטים שאפתניים עם טכנולוגיות חדשות, פרוייקטי Moonshot. מושג זה מתאר פרויקט או משימה שאפתניים במידה קיצונית, שנועדו להשיג מטרה מונומנטלית.

לצידם יש גם פרוייקטים ארציים יותר: טכנולוגיות לקצירת טל, ערפל ואפילו לחות אוויר, או שימוש באנרגיה סולארית. אלו פתרונות אשר דורשים זמן לבדיקה והטמעה. התפלה היא עוד פתרון הבשל לקפיצת מדרגה טכנולוגית, בעיקר כדי למצוא דרך לצמצם את האנרגיה הגבוהה הנדרשת בתהליך. 

בשנת 2020, הוכרז רשמית על קיומם של מים על הירח. למרות חוסר הוודאות והאתגרים הרבים שניצבים בפני עולם המים, דבר אחד ברור – עלינו להיות שאפתניים יותר לגבי מערכת המים שלנו. מים תמיד יהיו חיוניים לחיי אדם, וזו הסיבה שהיקף הבעיה דורש את מיטב החדשנות האנושית. עברו כמעט 130 שנה מאז שהתחלנו לחטא את המים שלנו, והלוואי שה-130 הבאות יראו אותנו לוגמים מים על הירח.

עולם הצנרת בטלטלה: התאגיד השוויצרי GF רכש את חברת Uponor הפינית

בנובמבר 2023, רכש במפתיע ענק המחברים Georg Fischer (GF) את חברת Uponor תמורת 2.2 מיליארד אירו, תוך שהוא "גונב" אותה מהחברה המובילה Aliaxis, והפך אותה לחטיבה חדשה בתוך GF שתתמקד בבניית טכנולוגיה. המהלך בוצע בהשתלטות ידידותית, לאחר שמועצת המנהלים של Uponor דחתה את הצעות הרכש של Aliaxis שביקשה לבצע השתלטות עוינת לאחר שרכשה בהדרגה למעלה מחמישית מהון המניות של Uponor.

Uponor פעילה בעיקר במתן פתרונות תשתית למערכות מים, אינסטלציה ואקלים פנים-דירתי, ולה טביעת רגל חזקה בצפון אמריקה, אשר תאפשר לרוכשת GF פוטנציאל צמיחה גבוה במקביל למהלך השיקום האדיר שהממשל האמריקאי הנוכחי מוביל במערכת המים בארה"ב. לאחר הרכישה ההכנסות של התאגיד מפתרונות צנרת יגדלו מכ-2.2 מיליארד יורו ל-3.6 מיליארד יורו ומכירות הקבוצה ל-5.4 מיליארד יורו, והחטיבה החדשה, GF Uponor, תגיע לנתח הכנסות של כשני שלישים מההכנסות של הקבוצה. Aliaxis שהסכימה באוקטובר למכור ל-GF את המניות שרכשה ב-Uponor רשמה רווח נאה של 90 מיליון אירו.

בתאגיד יש עוד שלוש חטיבות: GF Piping Systems, GF Casting Solutions ו-GF Machining Solutions. הקבוצה תהיה נוכחת ב-47 מדינות, עם 98 אתרי ייצור, 142 אתרי מכירות ו-19,000 עובדים.

וכך, השלים תאגיד GF מהפך ונהיה החברה המובילה, אחת מהשתיים החזקות ביותר, בשוק שמגלגל כ-20 מיליארד אירו בשנה.

למידע נוסף:
עפר שורק, סורפול, [email protected]