סינון מזיפות כמו הלווייתנים

מסנן חדשני ויעיל, בעל מנגנון ניקוי עצמי, מחקה את פעולת הסינון המתרחשת בחלל הפה של לווייתני המזיפות.

מאת: יעל הלפמן כהן

לווייתנים כבר היוו מקור לחדשנות ביומימטית. בעבר דיווחנו על טורבינות רוח יעילות המחקות את מבנה סנפיר הלווייתן הגבנוני. הפעם נדווח על חדשנות בתחום טכנולוגיות הסינון.

מסנני המזון הם בעלי חיים המעבירים זרם מים דרך גופם ומפיקים ממנו את המזון הדרוש להם. הגדול שבמסנני המזון הוא הלוויתן הכחול הניזון באמצעות שחייה בפה פתוח ותפיסת מזון המצוי במים, דוגמת פלנקטון, סרטנים ודגים. לוויתנים מסנני מזון נדרשים להפריד בין המים למזון, כך שהמים יוחזרו לים ואילו בפיהם יוותר רק המזון. לשם כך, מצוידים לוויתנים אלו במערכת מסרקות סינון, המכונים מזיפות, והלוויתנים עצמם מכונים לוויתני המזיפות. המזיפות הן לוחות קרניים הניצבים לגוף בשני טורים, וצומחים מתוך קיפולי החך במקום שיניים. בכל טור כמאתיים מזיפות המפוצלות בקצותיהן. הלווייתנים בולעים כמות גדולה של מים עם מזון. בהמשך הם סוגרים את החך ודוחפים את המים בעזרת הלשון לעבר המזיפות. המים עוברים דרך “מסרקות הסינון” אך המזון נותר בחלל הפה. פעולה זו מאפשרת גם ניקוי המזיפות ממוצקים שנתקעו בהם בזמן הכנסת המים לחלל הפה, כך שיוכלו להמשיך בתהליך הסינון ללא הפרעות. בסרטון המצורף בקישור ניתן לראות המחשה של תהליך סינון זה.עשייה ובמי קולחין. המסנן פועל באופן דומה לתהליך הסינון במזיפות הלוייתן.   מים זורמים דרך המסנן אך המוצקים (רכיבים אורגניים, חול, חצץ, שמנים) נתקעים במסרקות. לפני שהללו הספיקו לסתום את המסנן מתרחשות שתי פעולות:

1. בעזרת התזה בלחץ מוסרים המוצקים מהמסנן.
2. בעזרת התזה בלחץ נוסף, מוסעים המוצקים אל מחוץ לאזור הסינון.

הסרטון המצורף בקישור מדגים את אופן פעולת המסנן.

למערכת הסינון היעילה, מנגנון ניקוי עצמי, המאפשר הפרדה עד גודל 25 מיקרון ללא שימוש בכימיקלים. זאת תוצאה ממחקר וחיקוי של תהליך הסינון הטבעי המתרחש בחלל הפה של לווייתני המזיפות.

מערכת סינון המזיפות תשולב בתשתיות פרויקט הגז הטבעי הגדול ביותר באוסטרליה באי Barrow, במסגרתו יבנו ארבעה מפעלים להתפלת מי ים, שבהם ישולבו המסננים המאפשרים השבה של מים ללא כימיקלים, תוך שימוש באנרגיה פחותה יחסית לפתרונות קיימים, ולמען שמירה על האקוסיסטמה הימית באזור.