Американские ученые из Техасского университета A&M и Калифорнийского университета в Беркли разработали новый метод ликвидации морских разливов нефти с помощью управляемых огненных смерчей.
Результаты их исследования были опубликованы в научном журнале Fuel.
Авторы работы под руководством Элейн Оран, Цинчэна Вана и Майкла Голлнера провели первый в истории масштабный эксперимент с искусственно созданным огненным торнадо.
Они доказали, что этот грозный природный феномен способен уничтожать нефтяные пятна на воде гораздо быстрее и экологичнее всех существующих аналогов.
Почему старые способы борьбы с нефтяными разливами не работают
Когда в открытом море происходит масштабная авария на танкере или буровой платформе, у спасателей практически нет хороших решений.
Они могут либо оставить нефтяное пятно медленно расползаться по воде, уничтожая прибрежную флору и фауну, либо поджечь его прямо на поверхности.
Однако обычное поджигание порождает массу новых проблем: в небо поднимаются огромные клубы едкого дыма, а атмосфера загрязняется тоннами сажи.
На воде после такого сжигания остается слой токсичного смолистого остатка, который все равно вредит морским жителям.
Как работает огненный смерч и почему он эффективнее
Конструкция для экспериментов
Инженеры возвели специальную треугольную конструкцию высотой около пяти метров с тремя регулируемыми стенами.
Эти стены позволяли с ювелирной точностью направлять потоки воздуха для закручивания пламени.
Внутри конструкции, точно по центру, установили круглый резервуар диаметром полтора метра, куда залили воду и сырую нефть.
После поджога установка успешно закрутила и стабилизировала огненный столб высотой почти пять с половиной метров.
Физический принцип и результаты
Вращающийся огненный столб засасывает колоссальные объемы кислорода снизу, подобно тяге в печной трубе, но в масштабах разрушительного торнадо.
Благодаря этому пламя становится невероятно горячим, и в таких экстремальных условиях нефть сгорает стремительно и практически без остатка.
Она не успевает превратиться в токсичную смолу, что решает главную проблему обычного поджигания.
Итоги лабораторных тестов превзошли ожидания исследователей: огненный вихрь уничтожал нефтяную пленку примерно на 40 процентов быстрее, чем обычное поджигание.
При этом выбросы сажи в атмосферу снизились ровно на столько же процентов.
Общая эффективность сгорания топлива достигла впечатляющих 95 процентов, тогда как при обычном сжигании этот показатель колеблется от 60 до 80 процентов.
Перспективы применения в реальных условиях
Авторы исследования подчеркивают, что их метод пока протестирован только в лаборатории, но результаты выглядят крайне обнадеживающими.
Управляемые огненные смерчи могут стать мощным инструментом для ликвидации последствий разливов нефти в открытом море.
Технология позволяет не только ускорить процесс очистки, но и существенно снизить вред для атмосферы и морских экосистем.
Следующим шагом ученых станут полевые испытания в условиях, приближенных к реальным, чтобы подтвердить эффективность метода в масштабах настоящего нефтяного пятна.
