01/08/2009 | תעשייה מקיימת עתיד סקירת ערב העיון בנושא פיתוח חומרים וטכנולוגיות מתקדמות

בתאריך ה-20.07 קיימה ספריית החומרים ערב עיון שכותרתו "תעשייה מקיימת עתיד". מטרתו של הערב הייתה להציג קורטוב מן העשייה המקומית הפועלת למען מחקר ופיתוח של חומרים חדשניים, טכנולוגיות מתקדמות וחשיפתם לקהל מעצבים ואדריכלים הפועלים לקידום התחום.

אל דוכן הנואמים עלה תחילה פרופסור שמואל קניג, דיקן הפקולטה להנדסה וראש המחלקה להנדסה כימית בשנקר. קניג, בהרצאתו "ננוטכנולוגיה בתעשיית בפלסטיקה", ערך סקירה בסיסית אודות התחום.
מקורה של המילה Nano הוא יווני ופירושו גמד. ננומטר (Nm) הינה יחידת מידה שמשמעותה אחד חלקי מיליארד המטר. לצורך השוואה, היקף של אטום זהב אחד הינו Nm0.14, ואילו שערה אחת של בן-אדם גדולה פי 100 לערך.

סיבי ננו בקוטר של 125 ננומטר

היכן פוגש המעצב בחומרים ננו טכנולוגיים?
סנסורים המסוגלים להבחין בתכנים מסוכנים, בתחום האלקטרוניקה-ממבראנות מדויקות להפרדה בין רכיבים, חומרים אשר משנים תכונות בהתאם לצורך, חומרים מעכבי בעירה וזוהי רק ההתחלה...
וקצת דוגמאות של יישומים- פיתוח טקסטילים אשר שומרים על קרירות בימים חמים וחמימות בימים קרים, סכו"ם אשר אינו מתלכלך או נרטב בדומה לתופעת הטבע של עלי הלוטוס כאשר הוא בא במגע עם טיפת מים, חומרים בעלי עמידות גבוהה בפני אור השמש בעלי צריכת אנרגיה פחותה לכלי רכב ותעופה ועוד...

חומרי ננו ניתן לגלות בציפויים, סיבים, קצפים, חומרים קרמים, דבקים ועוד. קניג התעכב על ננו מרוכבים ובפרט על Carbon Nano tube, צינוריות פחמן. יתרונן של אלו הן בחוזקן הרב ובמשקלן הקל. חומר זה חזק פי 10 מסיבי הגרפיט הטובים ביותר, פי 5 מהפלדה האיכותית ביותר! על יתרונותיו נמנים רמת מוליכות חשמלית גבוהה, קשיחות גבוהה, חוזק רב, יכולת התארכות גבוהה ועוד. כאשר החומר מופיע כחלק מחומר מרוכב הוא יוצר חומר קונסטרוקטיבי, מוליך חשמלי, אנטי סטטי.

בד קבלר בשילוב חומרי ננו לעומת בד קבלר רגיל, בחסימת קליע 


ד"ר ניסים חן, מנהל הפיתוח של חברת CBD Technologies, הרצה בנושא "ביוטכנולוגיה של עצים לתעשיית הנייר, הפאלפ והאנרגיה החלופית". חברת הפיתוח CBD Technologies הוקמה בשנת 1993 מתוך הצורך לניצול וייעול של משאבים טבעיים.

נתונים מוכיחים כי אוכלוסיית העולם גדלה עם השנים, שמשמעו צורך בייצור רב יותר של מזון. יחד עם שינויי אקלים חדים, מחסור במקורות מים נקיים ועוד, אנו נמצאים בנקודה אשר דורשת חשיבה ופיתוח.
לצורך המחשה- בשנת 2050 יהיה צורך בהכפלת ייצור הגידולים החקלאיים אך יחד עם זאת קיימת ירידה מבחינת כמות המשאבים הטבעיים הקיימים ברשותנו (אדמה, מים, ועוד). כל שנה אנו מאבדים 7.3 מליון הקטר של שטחים- פי 3 מגודלה של מדינת ישראל בשנה!!! כך, גדלה התחרות על משאבים טבעיים מבחינת יחידות שטח.

מטרתה של CBD Technologies הינו פיתוח זני צמחים בעלי תועלת גבוהה יותר. בין מטרותיה העלאת תפוקת היבול, שימור שטחים וזנים טבעיים, יצירת חקלאות מקיימת, שיפור איכות היבול, שיפור סיבים תעשייתיים כמו כותנה, נייר, שיפור הסביבה- פחות כימיקלים הקשורים בתהליך גידול היבול והפחתה בפליטת גזי החממה.

איך בפועל מתבטא הפיתוח? ללא פגיעה ביערות טבעיים, בצורת מטעים, במקביל להוספת גנים אשר מקנים עמידות מסוימת (למשל עמידות בפני קוטלי עשבים, בפני חרקים ומיקרואורגניזמים מזיקים), הגדלת היבול ליחידת שטח, חיסכון באדמה, יצירת עמידות גבוהה של יבולים מפני תנאים קיצוניים דוגמת קור, חום ועוד.

CBD, Cellular Binding Domain, פרי פיתוחה של החברה, הינו החלבון המשמן את המערכת וכך מונע היווצרותם של גבישים. החלבון נקשר לסיבי התאית (צלולוזה) ומאפשר את תנועת הסיבים החוצה. כך, מתקבלת צמיחה מהירה יותר. כעת החברה מתמקדת בעצי איקליפטוס המיועדים לתעשיית הנייר, ובעצי צפצפה לתעשיית הדלקים הביולוגים, אך טכנולוגיה זו ניתנת ליישום על גבי מגוון רחב של צמחים.

אליעזר עשת, מנהל פיתוח טכנולוגי בחברת Kenaf Green Industries, הרצה בנושא "צמח הקינף כחומר גלם לתעשיות ושימושים ירוקים". חברת "קינף תעשיות ירוקות" פועלת החל משנת 2000 והציבה לעצמה כמטרה את קידום השימוש התעשייתי בקינף ומוצריו ע"י טיפוח זנים ומו"פ חומרי וטכנולוגי.

מהו קינף? צמח הקינף הינו צמח ממשפחת השיפה הכוללת יוטה, רוזל, פשתה וקנביס. הצמח מוכר לאנושות מזה כ-6000 שנה, אך עד לפני 50 שנה ייצרו מהצמח סיבים גסים לתעשיית השקים, החבלים והמפרשים בלבד. צמח הקינף מתאים לתנאי אקלים שונים, אינו מפונק בנושאי קרקע, מים ומועדי זריעה, עד כה לא ידוע על סוגי מזיקים או מחלות שתוקפים אותו ולכן יכול לגדול כצמח אורגני. הקינף סופח יותר Co2 ביחס לצמחים אחרים, דונם אחד של קינף, במשך שנה, סופח כמות גזי חממה הנפלטים ממכונית אחת בלבד. בנוסף,הצמח יודע לסלק מתכות כבדות מן הקרקע.

קינף I גבעול, סיבים בהפרדה מכאנית וידנית ושבבי ליבת הצמח

כיום, היקף הייצור העולמי הינו 20.000.000 טון בשנה כאשר מרבית הגידול והעיבוד נעשה באופן מסורתי, מרבית היצרנים ממוקמים במזרח אסיה. שוק הקינף התעשייתי גדל בקצב של 10-15% בשנה. הבעיה העיקרית של שוק זה היא אספקה בלתי סדירה אשר מונעת את הרחבת שימושי החומר.

את צמח הקינף ניתן לחלק לארבעה מרכיבים: סיבים, ליבה, זרעים וביומאסה.
יישומים בחומר- סיבי הקינף מהווים חלופה לסיבים הסינתטיים (סיבי זכוכית למשל) כחלק מחומר מרוכב, לוחות בידוד תרמים ואקוסטים חלופה לתעשיית הקצפים הסינתטיים, בדים לא ארוגים ועוד.
ליבת הקינף משמשת כתחליף ללוחות עץ דוגמת סיבית או MDF ולייצור תאית לתעשיית הנייר, חומר ספיגה לתעשיות הכימיקלים, חומרי מילוי בתעשיית הפלסטיקה, צרכים חקלאיים-  חומר חיפוי, מרכיב בתערובת גידול ומוצר לטיפול בזיהומי סביבה דוגמת קרקע ומים. הביומסה, עיבוד הגבעולים השלמים משמשים אף הם לייצור תאית עבור תעשיית הנייר, ייצור MDF, וייצור מזון לבע"ח. מזרעי הקינף ניתן להפיק שמן באיכות גבוהה.

יישומים בחומר הקינף

ישראל בן דור, נציג העמותה הישראלית לייזום בנייה ירוקה ובת קיימא, סיפר על העמותה ומטרותיה.
לאחר מכן, הגדיר בנייה ירוקה מהי "משמעותה מרחב בנוי על מגוון פעילותיו השונות, המשתלב בהרמוניה עם הסביבה ומעניק לשוכנים בו איכות חיים." גישה זו, לדבריו, הינה גישה אשר באה לידי ביטוי החל משלב התכנון, דרך תהליכי הבנייה, השיכון בו ועד להריסתו. בן-דור העניק מספר כלים ליישום מבנה "ירוק": העמדה נכונה והתחשבות בתנאי סביבה מקומיים, בידוד טוב, מקסום האוורור הטבעי, תכנון הצללה, תאורה חסכונית, מערכת מיזוג חסכונית באנרגיה, "ריצוף מחלחל" בעזרת אזורי חוץ מרוצפים, תאים פוטו-וולטאים לייצור חשמל מאנרגיית השמש, הפרדת מים אפורים, הפרדת הפסולת לסוגיה- קומפוסט, פלסטיק, זכוכית, נייר ועוד, שימוש במכשירי חשמל בעלי דירוג אנרגטי מסוג A ועוד...

לנושא הקיימות גם כן התייחס ישראל בן-דור. פיתוח בר קיימא מאגד ערכי כלכלה, חברה וסביבה.
התייחסות ניכרת ניתנה לתקינה ירוקה בעולם ובפרט בארץ, תוך מתן דוגמאות של חברות בעלות תווים אלו. תקמוקיר צוינה כחברה האוחזת בתו פלטיניום האוגד יחד 5 תווי תקן ביניהם תו ירוק (על חלק ממוצריה) ומערכת ניהול סביבתי מאושרת, חברת איטונג מחזיקה אף היא תקן סביבתי ירוק ועוד חברות אשר נמצאות כעת בהליכים להשגת תקנים סביבתיים.

בערב העיון נפתחה תצוגת חומרים חדשים. תצוגה זו ממוקמת בחלל הספרייה ופתוחה לקהל בחודש הקרוב.

סקירה  I לירון דן
תמונות I מצגות המרצים