Разливы нефти являются одними из самых разрушительных форм загрязнения морской среды, известных человечеству, благодаря их острой токсичности и способности уничтожать морские экосистемы. Разлив на платформе Deepwater Horizon компании BP Plc. (NYSE:BP) в 2010 году считается одной из самых масштабных аварийных утечек нефти в истории: за 87 дней в Мексиканский залив попало более 134 миллионов галлонов (~4,9 миллиона баррелей) нефти. По оценкам, этот разлив нанес ущерб природным ресурсам на сумму 17,2 миллиарда долларов; привел к гибели ~1 миллиона птиц, сотен тысяч морских черепах и миллиардов устриц. Рыболовный и туристический секторы понесли огромные потери, включая более 25 000 рабочих мест и около 2,3 миллиарда долларов региональной экономической активности. В конечном итоге BP была признана грубо халатной и оштрафована на сумму более 20 миллиардов долларов — это крупнейшее в истории США возмещение экологического ущерба. Но теперь ученые обнаружили быстрый и эффективный способ сжигать всю эту нефть до того, как она нанесет ущерб морским экосистемам: гигантские огненные торнадо.
При ликвидации нефтяных пятен в открытом океане, возникших в результате крупных разливов, аварийно-спасательные группы часто используют «сжигание на месте», чтобы предотвратить отравление нефтью уязвимых береговых линий. Для успешного сжигания нефтяное пятно должно быть достаточно толстым, обычно не менее 2-3 миллиметров, чтобы поддерживать горение и противодействовать охлаждающему эффекту воды, согласно данным исследователей из Техасского университета A&M. Огнестойкие боны буксируются судами, чтобы сгонять и сгущать нефть. После того как нефть надлежащим образом локализована, применяется источник зажигания, включая гелиевые горелки, сбрасываемые с вертолетов, или ручные/судовые поджигатели.
К сожалению, такие обычные разливы горят медленно и часто оставляют после себя слой токсичного шлама, выделяя в атмосферу густые черные облака дыма. К счастью, ученые обнаружили, что контролируемые гигантские огненные торнадо могут сжигать нефтяные пятна в открытом море на 40% быстрее, одновременно сокращая выбросы токсичной сажи примерно на ту же величину, предлагая высокоэффективную и менее загрязняющую альтернативу традиционным методам очистки.
Под руководством доктора Майкла Голлнера из Калифорнийского университета в Беркли, доктора Элейн Оран и доктора Циншэна Вана из Техасского университета A&M и при поддержке Бюро по безопасности и экологическому контролю (BSEE) исследователи создали 16-футовую треугольную камеру с тремя стенками, чтобы намеренно управлять потоком воздуха вокруг воспламененного бассейна сырой нефти, плавающей на воде. Зазоры в стенках заставляют поступающий воздух закручиваться вверх в плотный ревущий столб, при этом вихрь непрерывно всасывает кислород со всех сторон, разжигая огонь. Подача кислорода позволяет пламени гореть намного горячее и полнее, имитируя промышленный мусоросжигатель, а не стандартный открытый костер.
"Это первый раз, когда кто-либо задумал использовать огненные вихри для ликвидации разливов нефти, и это действительно только начало," — сказала Оран, профессор аэрокосмической инженерии в Инженерном колледже. "Наша цель — использовать хаотическую природу огненных вихрей как мощный, точный инструмент восстановления, чтобы защитить береговые линии, морские экосистемы и окружающую среду в целом."
Согласно данным Техасского университета A&M, огненные вихри успешно сжигали до 95% топлива, оставляя гораздо меньше токсичных гудронных матов и остатков, плавающих на поверхности воды. Выбросы опасных частиц PM2.5 снизились на 40%, что значительно уменьшило массивные шлейфы дыма, обычно связанные со сжиганием нефтяных пятен. Частицы PM2.5 — это микроскопические переносимые по воздуху загрязнители диаметром 2,5 микрометра или менее, что примерно в 30 раз меньше ширины человеческого волоса. Из-за своего крошечного размера они могут обходить естественную защиту организма, проникая глубоко в легкие и даже попадая в кровоток при вдыхании. Еще одно важное преимущество: огненные вихри очищали сырую нефть почти вдвое быстрее, чем традиционные огневые бассейны, сокращая время, в течение которого разлив может распространиться и нанести ущерб местной дикой природе.
Тем не менее, попытки создать такие торнадо в реальных условиях, вероятно, вызовут серьезные проблемы.
Хотя они весьма эффективны в контролируемом учебном центре, развертывание огненных торнадо в открытом океане сопряжено с инженерными трудностями. Во-первых, огненные вихри по своей природе капризны; сильные, непредсказуемые океанские ветры могут привести к коллапсу пламенного столба, в то время как слишком слабый поток воздуха не позволит вихрю сформироваться. Кроме того, поддержание такого контролируемого горения в открытой движущейся воде с сильным волнением, вероятно, потребует гораздо более прочного оборудования, чем треугольная камера, созданная учеными.
К счастью, исследователи продолжают свою миссию по снижению масштабов и разрушительности крупных разливов нефти и работают над созданием портативных, автоматизированных, мобильных конструкций, которые аварийные бригады смогут развертывать по требованию непосредственно над нефтяным пятном, чтобы безопасно локализовать, изолировать и быстро сжечь нефть до того, как она достигнет морских местообитаний.
Автор: Алекс Кимани для Oilprice.com
Больше главных новостей от Oilprice.com
ЕС заявляет, что дефицита реактивного топлива не будет, несмотря на потерю поставок с Ближнего Востока
Китай начинает использовать нефтяные запасы на фоне затяжного кризиса на Ближнем Востоке
Покупатели казахстанской нефти требуют больше поставок по мере того, как закрытие Ормуза ужесточает рынок
Oilprice Intelligence предоставляет вам сигналы до того, как они попадут на первые полосы новостей. Это тот же экспертный анализ, который читают опытные трейдеры и политические советники. Получайте его бесплатно дважды в неделю, и вы всегда будете знать, почему рынок движется, раньше всех остальных.
Вы получаете геополитическую разведку, скрытые данные о запасах и рыночные слухи, которые двигают миллиардами, — и мы вышлем вам премиальную энергетическую аналитику на $389 бесплатно, просто за подписку. Присоединяйтесь к более чем 400 000 читателей сегодня. Получите доступ немедленно, нажав здесь.