Американские ученые впервые испытали огненное торнадо и выяснили, что такой способ очищает нефтяные пятна вдвое быстрее обычного поджигания разлива, при этом существенно снижая количество дыма и токсичных остатков.
Исследователи из Техасского университета A&M и Калифорнийского университета в Беркли возвели трехстенную треугольную конструкцию высотой 5,2 м. Стены располагались под особым углом, направляя воздушные потоки вокруг горящего пятна на воде так, что пламя начинало закручиваться в устойчивый вихрь. Для испытаний использовали бассейн диаметром 1,5 м, заполненный сырой нефтью — этого оказалось достаточно, чтобы проверить работу технологии вне лабораторных условий. Сама конструкция выполнена из жаростойких панелей с регулируемыми отверстиями. Через них можно точно контролировать подачу воздуха и разжигать огненный вихрь.
Итог превзошел ожидания. Вихрь сжигал до 95% топлива, а сажи выделялось на 40% меньше, чем при традиционном поджигании. Силой вращения свежий кислород втягивается внутрь, усиливая пламя. По сути вихрь работает как естественный усилитель горения. В таких условиях нефть не тлеет и почти не образует густого дыма — она быстро испаряется и сгорает. Благодаря более высокой температуре в центре вихря топливо выгорает почти полностью, без плотных смолистых остатков.
Сейчас при разливе в море у спасателей фактически два варианта: ждать, пока пятно рассеется, или поджигать его прямо на воде. Второй способ работает, но после него остаются черные столбы дыма и несгоревшие остатки, которые оседают на морском дне. Об ужасных последствиях такого способа люди зачастую не задумываются, но, пожалуй, многие помнят, как в 2010 году в Мексиканский залив вылилось около 780 млн л нефти.
Сложности, впрочем, и в случае с ноу-хау никуда не делись. Вихрь предсказуемо себя ведет лишь при непоколебимых условиях — сильный порыв ветра разрушает столб, слишком толстый слой нефти гасит пламя раньше времени. Авторы работы рассчитывают создать мобильные модульные конструкции, которые можно оперативно разворачивать прямо над горящим пятном и сразу брать в узду хаотичный пожар. Статья опубликована в журнале Fuel.
Похожие идеи управляемого горения сейчас изучают другие команды. Команда американского Бюро по безопасности в энергетике тестирует улучшенные конструкции огневых заграждений для открытого моря, а норвежская компания SINTEF Ocean разрабатывает автономные боны-поджигатели с датчиками ветра, которые самостоятельно корректируют режим горения в зависимости от погоды. Человечество наконец-то учится тушить нефтяные пожары не водой, а самим огнем — только прирученным.
Ранее мы писали о том, что ученые оценили риски возгорания солнечных панелей.
