Вихрь функционирует как природный турбонаддув, увеличивая приток кислорода. Этот метод позволяет полностью сжигать нефть без образования густых дымовых облаков.
Американские ученые впервые протестировали огненное торнадо и обнаружили, что данный метод очищает нефтяные пятна в два раза быстрее, чем традиционное поджигание, при этом значительно уменьшая объем дыма и токсичных остатков.
Исследователи из Техасского университета A&M и Калифорнийского университета в Беркли построили трехстенную треугольную конструкцию высотой 5,2 метра. Стены располагались под определенным углом, направляя воздушные потоки вокруг горящего пятна на воде, что позволяло пламени закручиваться в устойчивый вихрь. Для испытаний использовали бассейн диаметром 1,5 метра, заполненный сырой нефтью — этого было достаточно, чтобы проверить эффективность технологии в условиях, отличных от лабораторных. Конструкция выполнена из жаропрочных панелей с регулируемыми отверстиями, которые позволяют точно контролировать подачу воздуха и разжигать огненный вихрь.
Результаты превзошли ожидания. Вихрь сжигал до 95% топлива, а количество сажи выделялось на 40% меньше, чем при традиционном поджигании. Благодаря силе вращения свежий кислород затягивается внутрь, усиливая пламя. В сущности, вихрь служит естественным усилителем горения. При таких условиях нефть не тлеет и почти не образует густого дыма — она быстро испаряется и сгорает. За счет более высокой температуры в центре вихря топливо выгорает почти полностью, без плотных смолистых остатков.
Сегодня, при разливе в море, у спасателей фактически есть два варианта: ждать, пока пятно рассеется, или поджигать его непосредственно на воде. Второй способ эффективен, но после него остаются черные дымовые столбы и несгоревшие остатки, которые оседают на морском дне. О серьезных последствиях такого метода люди порой не задумываются, но многие помнят, как в 2010 году в Мексиканский залив вылилось около 780 миллионов литров нефти.
Тем не менее, трудности с новым методом также сохраняются. Вихрь предсказуемо работает только при стабильных условиях — сильный ветер может разрушить столб, а слишком толстый слой нефти гасит пламя преждевременно. Авторы исследования намерены создать мобильные модульные структуры, которые можно будет быстро развернуть над горящим пятном и сразу же контролировать хаотичный пожар. Статья опубликована в журнале Fuel.
Схожие идеи управляемого горения в настоящее время исследуются другими командами. Команда американского Бюро по безопасности в энергетике испытывает усовершенствованные конструкции огневых заграждений для открытого моря, а норвежская компания SINTEF Ocean разрабатывает автономные боны-поджигатели с датчиками ветра, которые автоматически регулируют режим горения в зависимости от погодных условий. Человечество наконец начинает осваивать тушение нефтяных пожаров не водой, а огнем — но с контролем.
Фото: hi-tech.mail.ru