• Thursday July 18,2019

Um eine Ölpest aufzuräumen, zünden Sie einen Feuertornado an

Anonim

Der beste Weg, um eine ozeanische Ölpest zu beseitigen, besteht darin, einen Feuertornado darauf anzuzünden.

Dies ist die Schlussfolgerung von Forschern der University of Maryland, die feststellten, dass ein Feuerwirbel unter kontrollierten Bedingungen der effizienteste Weg zur Verbrennung von Kohlenwasserstoffbrennstoff sei. Das könnte sich als nützlich erweisen, wenn das nächste Mal ein Ölteppich wie 2011 der Deepwater Horizon-Überlauf auftritt. Das einfache Abbrennen des Slicks wurde als Methode für den Umgang mit dem Öl vorgeschlagen, wobei Tonnen von umweltschädlichen Verbindungen in die Luft freigesetzt werden. Mit einer saubereren Flamme könnte der Slick jedoch verantwortlicher aufgeräumt werden. Diese Feuerwirbel könnten möglicherweise auch in Verbrennungskraftwerken verwendet werden, um Strom mit weniger Abfall zu erzeugen.

„Feuerwirbel sind effizienter als andere Verbrennungsformen, da sie die Oberfläche von Brennstoffen drastisch stärker erwärmen und schneller und vollständiger verbrennen können. In unseren Experimenten über Wasser haben wir gesehen, wie der Kreislauf, den Wirbel erzeugen, auch dabei hilft, Kraftstoffe anzusaugen. Wenn wir bei größerem Maßstab einen Zustand erreichen können, der dem blauen Wirbel ähnelt, können wir die Emissionen in der Luft weiter reduzieren, um die Reinigung von Verschmutzungen viel sauberer zu machen “, sagt Michael Gollner, der in einer Pressemitteilung Mitautor der Zeitung ist.

Das Monster zähmen

Feuerwirbel können ein zerstörerisches Phänomen sein. In der Natur können heftige Winde, die durch ein Feuer erzeugt werden, unter den richtigen Bedingungen heftig zirkulieren und die Flammen in ein hoch aufragendes Inferno treiben, ähnlich wie ihre nichtfeurigen Tornado-Cousins. Die zusätzliche Luft und der Kraftstoff, die durch die zirkulierenden Strömungen eingesaugt werden, treiben das Feuer in Raserei und erreichen Temperaturen von bis zu 2.000 Grad F. Diese „Haifischfirenados“ können tödlich sein - ein solches Vorkommnis nach einem Erdbeben in Japan im Jahr 1923 soll fast getötet haben 40.000 Menschen. Unter den richtigen Bedingungen kann das brüllende Monster jedoch gezähmt und in einen ruhigen blauen Wirbel verwandelt werden.

In dem Labor schufen die Forscher in Maryland zunächst ein einfaches Poolfeuer, indem sie Heptan aus einer Unterwasserleitung in einer geschlossenen Umgebung anzündeten. Indem sie das Feuer mit zwei halbkreisförmigen Blechen umhüllten und Luft durchblasen, machten sie einen regelmäßigen Feuerrüttler. Ihr Ziel war es zu studieren, wie diese Strukturen konzipiert und entwickelt werden, aber sie waren überrascht, als Feuerwirbel ein anderes Stadium hatten: Was sie als "blauen Wirbel" bezeichnen. In dieser Phase setzt sich die flammende Säule in einer kleinen, Flare mit einem scharf definierten blauen Ring. Laut den Forschern brennt der blaue Wirbel heißer und dreht sich schneller als ein normaler Feuerwirbel, was zu einer viel effizienteren Verbrennung und weitaus weniger Emissionen führt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie am Freitag in den Proceedings der National Academy of Sciences .

Entwicklung unsicher

Es ist nicht ganz klar, wie sich der blaue Wirbel bildet, obwohl es wahrscheinlich ist, dass das Produkt des Wirbels unter idealen Bedingungen allmählich eine optimale Spingeschwindigkeit erreicht. Ohne Störungen von außen sagen die Forscher, dass ihre Kreation wahrscheinlich unbegrenzt brennen könnte. Der blaue Wirbel wird durch das Vorhandensein von Wasser im System ermöglicht, heißt es. Während sich Feuertornados normalerweise über Land bilden, ermöglicht die Zugabe von Wasser einen Bereich zwischen der Oberfläche und dem Feuer, in dem der Brennstoff verdampft und mit Sauerstoff vermischt wird, bevor er gezündet wird. Diese Vormischwirkung dient dazu, die Flamme effizienter zu machen. Die Rotation des Wirbels trägt auch dazu bei, mehr Sauerstoff zuzuführen, wodurch die für das Feuer verfügbare Brennstoffmenge erhöht wird.

Höhere Kraftstoffmengen führen zu einem heißeren und effizienteren Feuer, bei dem Ruß und Feinstaub, der einem normalen Feuer entweichen könnte, ebenfalls gezündet werden und die Emissionen verringern. Ein solches Verfahren könnte bei Ölunfällen oder in mit Kohle oder Erdgas betriebenen Energieanlagen angewendet werden, um saubereren Strom mit mehr Effizienz zu gewährleisten. Der genaue Prozess, durch den sich die Feuerwirbel bilden und erhalten, ist für die Forscher immer noch ein Rätsel. Darüber hinaus ist die Erzeugung eines blauen Wirbels außerhalb des Labors aufgrund instabiler Winde und schwankenden Geländebedingungen wahrscheinlich ziemlich schwierig. Sie sagen, dass es zuvor keine Berichte über derartige Vorkommnisse gegeben hat, was darauf hindeutet, dass Feuer in der Natur niemals über die feurige, rauchverhüllte Sekundärphase vorbeikommt. Sie sagen jedoch, es sei eine wichtige Einsicht in die Dynamik der Entwicklung von Feuerwirbeln.


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