Ефективніше традиційних методів. На думку вчених, вогняні торнадо можуть допомогти очищати нафтові розливи

Про це пише видання Science alert.

Нафтові розливи залишаються однією з найбільших загроз для морських екосистем. Один зі способів боротьби з ними — спалювання нафти безпосередньо на поверхні води. Однак такий метод супроводжується густим чорним димом, токсичною сажею та залишками незгорілої нафти.

Читайте также: Нарівні з людьми. Роботи-гуманоїди AGIBOT відпрацювали 6 днів на реальному заводі

Дослідники запропонували альтернативу — використання вогняних торнадо. На відміну від звичайного горіння, полум’я в цьому випадку підіймається вгору, утворюючи вихор. Він затягує більше кисню, завдяки чому вогонь стає гарячішим і ефективніше спалює нафту до того, як вона потрапить у донні відкладення або завдасть шкоди морським середовищам існування.

Співавторка дослідження, інженерка Техаського університету A&M Елейн Оран зазначила, що це перша спроба застосувати вогняні торнадо для очищення нафтових розливів. За її словами, команда прагне використати властивості таких вихорів як точний інструмент для захисту узбережжя, морських екосистем і довкілля.

У майбутньому ця технологія може допомогти під час ліквідації великих аварій, подібних до катастрофи Deepwater Horizon у 2010 році. Тоді вибух нафтової платформи спричинив найбільший в історії морський розлив нафти, забрав життя 11 людей, завдав величезної шкоди морським тваринам і екосистемам, а його наслідки відчувалися ще багато років.

Раніше ефективність вогняних торнадо вже демонстрували в лабораторіях, але лише в невеликому масштабі. У новому дослідженні вперше перевірили, чи можна застосовувати цей метод для очищення великих нафтових розливів.

За підтримки Бюро з безпеки та екологічного контролю США дослідники провели серію польових експериментів. Для цього використали резервуар завширшки 1,5 метра, вкритий сирою нафтою, який оточили трьома стінами заввишки 5 метрів.

Науковці порівняли вертикальне горіння вогняних торнадо зі звичайним горизонтальним спалюванням нафти за різних умов вітру.

Результати показали, що вогняні торнадо в окремих випадках забезпечують чистіше й повніше згоряння. Полум’я було майже вдвічі вищим, а тепло краще поширювалося по нафтовій плямі.

Температура всередині вогняного торнадо сягала приблизно 1 000 градусів Цельсія, тоді як під час традиційного спалювання вона становила близько 700 градусів.

Читайте также: Африканська загадка. У єдиному відомому похованні Homo naledi не знайшли жодного чоловіка

Загалом новий метод може збільшити швидкість горіння до 40%, скоротити викиди сажі також до 40% і забезпечити згоряння до 95% пального.

Водночас автори наголошують, що ефективність сильно залежить від умов. Товстіший шар нафти або сильний вітер можуть призвести до швидкого згасання полум’я, а найкращих результатів наразі вдається досягти лише за слабкого вітру.

Елейн Оран пояснила, що вогняні торнадо дуже потужні й можуть бути корисними, але водночас вони чутливі до зовнішніх умов і працюють максимально ефективно лише тоді, коли всі фактори є сприятливими.

Тому можливість використання цієї технології у великому масштабі ще потребує додаткових досліджень.

Зокрема, стіни, які використовували під час експерименту для створення вихору, могли одночасно обмежувати доступ кисню, посилювати вплив вітру або стримувати розвиток полум’я.

Крім того, повністю відтворити умови відкритого моря в лабораторії чи під час польових випробувань практично неможливо через великі масштаби та постійний рух води.

Попри це, дослідники вважають, що їхня робота демонструє новий підхід до очищення океанів. У майбутньому навколо підпалених нафтових плям можуть встановлювати мобільні конструкції, які допомагатимуть формувати вогняні торнадо та робити процес спалювання ефективнішим.

За словами Оран, це дослідження показує, що вогонь може бути не лише руйнівною силою, а й інструментом для захисту океанів і всієї планети.

Читайте также: Завважки 8 тисяч тонн. Китай спустив на воду найбільшу плавучу вітротурбіну свого типу