Эффективнее традиционных методов. По мнению учёных, огненные торнадо могут помочь очищать нефтяные разливы

Об этом пишет издание Science Alert.

Нефтяные разливы остаются одной из самых серьезных угроз для морских экосистем. Один из способов борьбы с ними — сжигание нефти непосредственно на поверхности воды. Однако такой метод сопровождается густым черным дымом, токсичной сажей и остатками несгоревшей нефти.

Исследователи предложили альтернативу — использование огненных торнадо. В отличие от обычного горения, пламя в этом случае поднимается вверх, образуя вихрь. Он затягивает больше кислорода, благодаря чему огонь становится более жарким и эффективнее сжигает нефть до того, как она попадет в донные отложения или нанесет ущерб морским средам обитания.

Соавтор исследования, инженер Техасского университета A&M Элейн Оран отметила, что это первая попытка использовать огненные торнадо для очистки нефтяных разливов. По её словам, команда стремится использовать свойства таких вихрей в качестве точного инструмента для защиты побережья, морских экосистем и окружающей среды.

В будущем эта технология может помочь при ликвидации крупных аварий, подобных катастрофе Deepwater Horizon в 2010 году. Тогда взрыв нефтяной платформы привёл к крупнейшему в истории морскому разливу нефти, унёс жизни 11 человек, нанёс огромный ущерб морским животным и экосистемам, а его последствия ощущались ещё много лет.

Ранее эффективность огненных торнадо уже демонстрировалась в лабораториях, но только в небольшом масштабе. В новом исследовании впервые проверили, можно ли применять этот метод для очистки крупных нефтяных разливов.

При поддержке Бюро по безопасности и экологическому контролю США исследователи провели серию полевых экспериментов. Для этого они использовали резервуар шириной 1,5 метра, покрытый сырой нефтью, который окружили тремя стенами высотой 5 метров.

Учёные сравнили вертикальное горение огненных торнадо с обычным горизонтальным сжиганием нефти при различных ветровых условиях.

Результаты показали, что огненные торнадо в отдельных случаях обеспечивают более чистое и полное сгорание. Пламя было почти вдвое выше, а тепло лучше распространялось по нефтяному пятну.

Температура внутри огненного торнадо достигала примерно 1 000 градусов по Цельсию, тогда как при традиционном сжигании она составляла около 700 градусов.

В целом новый метод может увеличить скорость горения до 40%, сократить выбросы сажи также до 40% и обеспечить сгорание до 95% топлива.

В то же время авторы отмечают, что эффективность сильно зависит от условий. Более толстый слой нефти или сильный ветер могут привести к быстрому угасанию пламени, а наилучших результатов пока удается достичь только при слабом ветре.

Элейн Оран объяснила, что огненные торнадо очень мощные и могут быть полезными, но в то же время они чувствительны к внешним условиям и работают максимально эффективно только тогда, когда все факторы благоприятны.

Поэтому возможность использования этой технологии в широком масштабе ещё требует дополнительных исследований.

В частности, стены, которые использовались во время эксперимента для создания вихря, могли одновременно ограничивать доступ кислорода, усиливать воздействие ветра или сдерживать развитие пламени.

Кроме того, полностью воссоздать условия открытого моря в лаборатории или во время полевых испытаний практически невозможно из-за больших масштабов и постоянного движения воды.

Несмотря на это, исследователи считают, что их работа демонстрирует новый подход к очистке океанов. В будущем вокруг подожженных нефтяных пятен могут устанавливать мобильные конструкции, которые будут способствовать образованию огненных торнадо и повышению эффективности процесса сжигания.

По словам Орана, это исследование показывает, что огонь может быть не только разрушительной силой, но и инструментом для защиты океанов и всей планеты.