Skip to main content
header

מחקרי מדענים ומפתחים צעירים

במסגרת תחרות מדענים ומפתחים צעירים בשנת 2009 הוצגו המחקרים הבאים הקשורים לאיכות הסביבה.

טיהור מים מיוני עופרת (פרס ראשון)

 

מגישים: שחר גבירץ, ידיד אלגאוי
ביה"ס: אמי"ת גוש דן
מוסד אקדמי: אוניברסיטת בר-אילן
מנחה ומורה מלווה: ד"ר מרדכי ליבנה
מנחה: פרופ' אהרון גדנקן

העופרת היא מתכת כבדה, בעלת שימושים רבים לאדם ובהם יצירת מצברים, שימוש בדלקים ויצירת צבעים. אולם, העופרת מסוכנת לאדם ולסביבה. כחלק משימושיה בתעשייה, נפלטת עופרת למים בצורת יוני עופרת (+Pb2). במחקר זה פותחה ונבדקה שיטה חדשה להפחתת ריכוז העופרת במים, באמצעות ספיחתם לצמחי המים המיובשים פיסטיה וסלביניה, באמצעות תגובה כימית של חימצון - חיזור. שימוש בצמחי מים אלה זול משמעותית מהשיטות הנהוגות כיום, עקב תפוצתם הנרחבת. מאחר שמדובר בצמחים מיובשים, קל להעביר אותם ממקום למקום ולהשתמש בהם לאורך זמן. על-מנת לקצר את תהליך הספיחה, נבדק השימוש במיקרוגל הידוע כמאיץ תהליכים כימיים. במחקר נבדקו הגורמים השונים המשפעים על קצב התהליך ויעילותו ובהם כמות הצמח ביחס לריכוז העופרת, עוצמת וזמן ההקרנה במיקרוגל וסוג הצמח בו נעשה שימוש. תוצאות המחקר מראות כי ניתן להגיע לספיחה המתקרבת למאה אחוז, על ידי הקרנה במשך דקה אחת עם תנור המיקרוגל. תוצאות דומות הושגו לאחר כשבוע של השריה, ללא שימוש בתנור המיקרוגל. תוצאות מחקר זה עשויות להוות בסיס לפיתוח שיטות חדשות וכלכליות לטיהור מים ושפכים תעשייתיים מיוני עופרת ולשימוש חוזר בעופרת הנספחת לצמח ומכאן תרומתו הפוטנציאלית להבראת הסביבה.

רשתות של ננו-גבישים מתכתיים כחיישנים כימיים למזהמים במים (מקום שלישי) 

מגישה: אמילי אלחכם
ביה"ס: אהל שם, רמת גן
מוסד אקדמי: אוניברסיטת תל אביב
מורה מלווה: גב' חנה מזלה
מנחה: פרופ' גיל מרקוביץ’

תחום הננו טכנולוגיה המתפתח בשילוב עם מודעות סביבתית גוברת, יוצר אפשרויות חדשות לייצור חיישנים זעירים הרגישים להמצאות חומרים כימיים שונים באוויר או במים. בין יתרונות חיישנים אלו ניתן למנות את רמת הרגישות הגבוהה, העלות הנמוכה, הגודל הזעום ומהירות התגובה הגבוהה. עד היום, מירב העבודה התמקדה בננו-חיישנים למזהמים כימיים בפאזה גזית, ופחות בפאזה נוזלית. במחקר זה פותח חיישן המבוסס על רשת של חלקיקי זהב ננומטריים, המצופים במולקולות אורגניות. החיישן מסוגל לאתר מזהמים אורגניים בריכוזים נמוכים בתמיסות מימיות. הוא בנוי משתי אלקטרודות שבינהן פרושה רשת של ננו חלקיקי זהב. איתור המזהמים נעשה ע"י מדידת השינוי בהתנגדות החשמלית של רשת הננו-חלקיקים בנוכחות המזהם, ביחס להתנגדות הרשת במים מזוקקים ללא מזהם. המזהמים נלכדים ברשת ומשנים את התנגדותה. החיישן שפותח מסוגל לחוש במזהמים אורגניים בטווח ריכוזים של מ0.00015% - ועד %5 מסך הנפח הכולל של התמיסה. שלבי הפיתוח של החיישן כללו אופטימיזציה של האלקטרודות, בניית מערכת הזרמת מים להדמית מקור מים זורמים ואופטימיזציה של יצור החלקיקים ואופן פרישתם על פני החיישן. חיישן זה מהווה פריצת דרך בתחום בקרת איכות מים, שכן רגישותו למזהמים טובה, קל וזול ליצרו, עלות הפעלתו נמוכה והוא מאתר מזהמים באופן רציף ומיידי. מחקר זה עשוי לפתוח צוהר לשיפור האפליקציות הקיימות כיום בתחום הננו- חיישנים ולסלול את הדרך למים נקיים יותר.

 

השפעת אלבדו החול על זוויג צבי הים

מגישה: חנה סוסנה
ביה"ס: ביה"ס הימי מבואות ים, מכמורת
מורה מלווה: מר רפי יבץ
מנחה: מר יניב לוי

צבי הים נמצאים ברשימה של אורגניזמים בסכנת הכחדה בעולם כולו, ומצבה של האוכלוסייה המקומית בישראל אף חמור יותר. אחד הגורמים המשמעותיים שעשוי לפגוע ברבייה של צבי הים הוא שינוי ביחס בין הנקבות והזכרים. שינוי זה עשוי לגרום להקטנת הסיכוי לרבייה פורייה. בצבי ים ובזוחלים אחרים, התמיינות לזכר או נקבה נקבעת על פי טמפרטורת הדגרה. ידוע כי ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, יוצרו יותר נקבות. כיום ישנה מגמת עלייה בטמפרטורת העולם, מה שעלול להביא לשינוי היחסים בין הזכרים לנקבות. דבר נוסף העלול להשפיע על יחסי הנקבות והזכרים הוא שימוש גובר בחופים. עקב כך מיושם פרויקט העברת קיני הצבים לאתרים מסודרים, ע"י רשות הטבע והגנים. בעבודתי ניתחתי 70 צבונים מתים אשר נאספו מחוות ההדגרה ובדקתי כיצד אלבדו (אחוז הקרינה המוחזרת) החול משפיע על יחסי הזכרים והנקבות. כמו כן בדקתי כיצד משפיע מועד ההטלה וזמן הדגירה על יחסי הזכרים והנקבות.

 

נוצר בתאריך: 23/03/09
עודכן בתאריך: 17/01/11