חורף בוער: מחקר חדש מתריע מפני סכנות נסתרות בשריפה

עם בוא הימים הקרים והעלייה בשימוש באמצעי חימום מבוססי שריפה, כגון קמינים ביתיים, מציג ד"ר ויקטור צ'רנוב, חוקר מהמחלקה להנדסת מכונות במכללה, מחקר יישומי העוסק בלהבות מפייחות ובהשפעותיהן. המחקר מתמקד באפיון להבות הנוצרות בתהליכי שריפה שאינם מושלמים, להבות שבתוכן נוצרים חלקיקי פיח זעירים. חלקיקים אלו אינם רק תופעה פיזיקלית מסקרנת, אלא גם גורם בעל השלכות סביבתיות ובריאותיות שעלולות להיות משמעותיות לבריאותנו.

“הרעיון למחקר נולד בכלל ממחשבה יומיומית,” מספר ד"ר צ'רנוב. “עלה בדעתי שחימום בתים באמצעות עצים לבערה, דבר שנפוץ מאוד בחורף, עלול להיות מזיק לבריאות, גם למי שנמצא בתוך הבית וגם לסביבה. משם התחלתי לשאול שאלות מדעיות עמוקות יותר על מה באמת קורה בתוך הלהבה”.

במרכז המחקר עומדות להבות מפייחות – להבות שבהן, בשל מחסור בחמצן, נוצרים חלקיקי פיח. צבעי הלהבה – צהוב, אדום ולעיתים לבן, הם למעשה תוצאה של בעירת הפיח עצמו. “כשאנחנו רואים להבה צהובה, אנחנו בעצם רואים פיח בוער", מסביר ד"ר צ'רנוב. “החלקיקים הזעירים מתחממים, פולטים אור, וזה מה שנותן ללהבה את הצבע האופייני". 

החידוש המרכזי במחקר הוא השיטה: שימוש בצילום ובאלגוריתמים של למידת מכונה כדי לנתח תמונות של להבות ולהפיק מהן מידע פיזיקלי מדויק, כגון טמפרטורת הלהבה וריכוז חלקיקי הפיח שבתוכה. “אני מצלם את הלהבה, מנתח את התמונה, ומתוכה אני יכול לדעת מה הטמפרטורה ומה ריכוז החלקיקים", הוא אומר. “המטרה הסופית היא מערכת פשוטה: מצלמה שמכוונת ללהבה ומספקת בזמן אמת נתונים על מה שקורה בתוך תא השריפה". 

לדברי ד"ר צ'רנוב, למחקר פוטנציאל יישומי רחב במיוחד, החל מניטור ובקרה של תחנות כוח, דרך מערכות שריפה בספנות ובמנועי מטוסים, ועד שיפור בטיחות אש והפחתת סיכונים סביבתיים: “כל מערכת אנרגיה שמבוססת על שריפה יכולה להיעזר בידע הזה", הוא מדגיש. “מדובר בכלי שיכול לשפר בטיחות, יעילות ולהפחית נזקים בריאותיים וסביבתיים". 

עיסוקו של ד"ר צ'רנוב בתחום הובילה אותו למחקר נוסף, בשיתוף ד"ר דנה קפלן מהאוניברסיטה הפתוחה, וד"ר מירי לביא-נאמן ממכון ערבה ללימודי הסביבה. המחקר שפורסם לאחרונה באתר YNET, מצא כיקמיני העץ הפכו לסמל סטטוס. אלא שבפועל יש להם השפעה דרמטית על הסביבה: הם מזהמים הרבה יותר ביחס לשימוש שלהם באוכלוסייה. לפי ההערכות, רק כ-5% ממשקי הבית בישראל משתמשים בעץ או בפחם לחימום, אך פליטות העשן והחלקיקים הנוצרות מאותם אמצעי הסקה וחימום מהוות כ-14% מכלל זיהום חלקיקי האוויר בארץ – שיעור גבוה במיוחד ביחס למספר המשתמשים (לקריאת הכתבה המלאה לחצו על הקישור).

צפו בדברים שסיפר ד"ר צ'רנוב על המחקר, בכנס הרב-תחומי שהתקיים במכללה: