Огненные торнадо предложено создавать для борьбы с разливами нефти

Американские ученые создали метод эффективного сжигания разливов нефти в океане с помощью огненных смерчей. Такой подход обеспечивает сгорание топлива с меньшим вредом для окружающей среды.

Сжигание разлива нефти в огненном смерче сокращает выбросы сажи на 40% и уничтожает до 95% пятна.

Источник: Техасский университет A&M

Если просто поджечь нефтяное пятно на воде, оно превратится в горящий бассейн. Это остановит распространение токсичной для морской жизни субстанции, но приведет к выбросам черного дыма, ядовитой сажи и слоя несгоревшего осадка на поверхности.

Команда из Техасского университета A&M и Калифорнийского университета в Беркли предложила неожиданное решение — использовать огненные торнадо. Результаты первого в истории крупномасштабного эксперимента опубликованы в научном журнале Fuel.

В отличие от обычного горящего бассейна, где пламя расползается вширь, огненный вихрь закручивается вверх. Этот вращающийся столб пламени действует как природный турбонаддув: он всасывает кислород, создавая пламя, которое горит горячее, быстрее и гораздо эффективнее.

Чтобы решить проблему масштаба океанского разлива, команде пришлось строить большую установку, возведя пятиметровую трехстенную треугольную конструкцию, предназначенную для точного управления воздушными потоками. В центре разместили полутораметровый бассейн с сырой нефтью на поверхности воды. Когда горючее подожгли, на экспериментальной площадке возник столб вращающегося пламени высотой 5,2 м.

Тесты показали, что огненный смерч выжигает нефть на 40% быстрее обычного горения, выбрасывая на 40% меньше сажи и уничтожая до 95% разлитого топлива.

Для формирование огненного вихря команда использовала передвижные барьеры высотой пять метров. Испытания показали, что решающее значение играет оптимальная скорость ветра внутри конструкции.

Источник: Техасский университет A&M

Исследователи подчеркнули, что торнадо из пламени очень нестабильны. Слишком сильный ветер разрушает колонну, а слишком слабый — позволяет нефти гореть как обычный огненный бассейн. Если нефтяной слой на воде слишком толстый, вихрь может погаснуть преждевременно.

Команда видит перспективу в мобильных конструкциях, которые можно будет разворачивать по требованию прямо над горящими нефтяными пятнами, превращая разрушительные пожары в эффективные огненные вихри.

Помимо ликвидации разливов, физика огненных вихрей может помочь инженерам проектировать более эффективные системы сгорания и даже дать пожарным новое преимущество в прогнозировании и борьбе с лесными пожарами на суше.

Ранее Наука Mail рассказывала об открытии российских ученых, научившихся создавать торнадо в жидком металле.