TECNOLOGÍA NATURAL: Barbas de las ballenas

El sistema de filtración Baleen Filters permite filtrar partículas suspendidas y sedimientos presentes en las aguas residuales y ha sido aplicado en el procesamiento de alimentos, la industria minera, el tratamiento de aguas residuales municipales, el riego; entre otras. Este producto surge de un programa de investigación y desarrollo de la Universidad de Australia del Sur iniciado en el año de 1995,  durante  cinco años estuvo en proceso de pruebas,  fue patentado en el año de 1998 y finalmente, lanzado al mercado por la empresa Baleen Filters Pty Limited en el año de 1999.

Filtración de residuos sólidos inspirada en las ballenas: Baleen Filters.

Los sistemas naturales de filtración de partículas empleados en el proceso de alimentación por parte de algunas especies marinas tales como: Ballenas Jorobadas, Tiburón Ballena, Sábalo de Molleja, Carpa Dorada, entre otros; han llamado la atención de científicos y empresarios innovadores debido a la eficiencia de estos sistemas y la variedad de alternativas desarrolladas por dichas especies.

 

En el artículo titulado Industrial Wastewater filter Technology inspired by Nature, Malcom Condon, representante de la empresa, sostiene que la tecnología de filtración desarrollada por Baleen es una adaptación del mecanismo natural desarrollado por las ballenas:

 

“La palabra 'barbas' (Baleen) es una descripción anatómica de la ballena que pertenece al grupo de ballenas que se alimentan por filtración. Las barbas son esencialmente el mecanismo de filtro que permite a la ballena recoger plancton, peces pequeños y otros organismos marinos del flujo del agua durante la alimentación. La combinación del movimiento de barrido de la lengua y la reversión de los flujos de agua mientras realiza la inmersión y regresa a la superficie, permite (a las ballenas) capturar y filtrar el alimento, y después limpiar sus barbas antes de la siguiente inmersión. La tecnología Baleen Filter es una adaptación de esta técnica natural utilizada por las ballenas para mantener sus barbas limpias y libres de depósitos a largo plazo” (Condon 2003:18).

 

Desde el punto de vista científico, los estudiosos del mecanismo de alimentación por filtrado de las ballenas han encontrado que los misticetos (Mysticeti) ó cetáceos con barbas, se caracterizan por tener barbas (baleen) en lugar de dientes funcionales dentro de su boca.  Cada lámina de barbas consta de pelos largos y flexibles unidos por tejidos encajados en la encía superior. Cientos de láminas, una al lado de la otra, se alinean a cada lado de la mandíbula superior, colgando hacia abajo. Cuando la ballena abre la boca, el agua y la comida entran en ella, después la boca se cierra parcialmente mientras que la lengua se expande para sacar el agua, los alimentos quedan atrapados en las barbas para finalmente ser engullidos y digeridos. De esta manera, las ballenas se alimentan filtrando gran cantidad de presas muy pequeñas y poblaciones densas de planctón o pequeños animales marinos  por medio de sus barbas. Las diferentes especies de ballenas barbadas difieren en la forma de las barbas y la finura de las láminas. Esto refleja los diferentes estilos de alimentación y tipos de alimentos: barbas cortas con una lámina gruesa describe a una ballena que se alimenta de peces; láminas largas con flecos sedosos permiten cazar animales más pequeños como el zooplancton[1].

 

En el campo de la biomecánica, se ha avanzado en el entendimiento del proceso de filtración alimenticia de las ballenas. Werth (2004) desarrolló un modelo matemático y físico del mecanismo de filtración de las ballenas llegando a la conclusión de que las ballenas jorobadas combinan al interior de su boca efectos hidrodinámicos y de presión hidráulica, los cuales se aplican al flujo de agua, mientras realizan sus actividades de alimentación, permitiendo alcanzar una alta eficiencia, en términos de filtración de alimento.

 

Algunos autores, consideran la tecnología Baleen Filters como representativa de un proceso biomimético. Al respecto puede consultarse Harman (2013:103-104). Adicionalmente, Dama-Fakir et al. (2012) realiza un análisis de los intentos de aprovechamiento de los modelos naturales para generar innovaciones que ofrezcan soluciones en el tratamiento de agua y encuentran que la tecnología de Baleen es la única aplicación exitosa desde el punto de vista biomimético:

 

“Una amplia gama de organismos filtran el agua para obtener los nutrientes para su alimentación. La filtración se consigue a través de varios principios. Hasta el momento (de este estudio), Baleen Filter era la única aplicación de filtración biomimética exitosa identificada, sin embargo se prevé que investigaciones posteriores sobre los principios discutidos en esta sección pueden dar lugar a diseños de filtro innovadores en el futuro” (Dama-Fakir et al. 2012:4).