نظفت العواصف النارية العملاقة الانسكابات النفطية بشكل أسرع وأنظف من الحرق التقليدي

عندما يقع حادث واسع النطاق على ناقلة نفط أو منصة حفر في أعالي البحار، فإن رجال الإنقاذ ليس لديهم سوى القليل من الحلول الجيدة. يمكنهم إما ترك البقعة النفطية لتنتشر ببطء عبر المياه، مما يؤدي إلى تدمير النباتات والحيوانات الساحلية، أو يمكنهم إشعال النار فيها مباشرة على السطح، مما يخلق مجموعة من المشاكل الجديدة. ترتفع سحب ضخمة من الدخان اللاذع إلى السماء، ويتلوث الجو بأطنان من السخام، وتبقى طبقة من بقايا الراتنج السامة على الماء، والتي لا تزال تؤذي سكان البحار. اقترح مؤلفو دراسة جديدة نشرت في المجلة العلمية فيول نهجا مختلفا جذريا لحل هذه المشكلة. لقد أجروا أول تجربة واسعة النطاق في التاريخ بإعصار ناري “مروض” وأثبتوا أن هذه الظاهرة الطبيعية الهائلة يمكن أن تعمل لصالح الطبيعة. قاد العمل العلمي إيلين أوران وتشينجشينج وانج من جامعة تكساس إيه آند إم (الولايات المتحدة الأمريكية)، بالتعاون مع مايكل جولنر من جامعة كاليفورنيا، بيركلي (الولايات المتحدة الأمريكية). ومن أجل التجارب، قام المهندسون ببناء هيكل مثلث خاص يبلغ ارتفاعه حوالي خمسة أمتار مع ثلاثة جدران قابلة للتعديل، مما جعل من الممكن توجيه تدفقات الهواء بدقة متناهية. داخل هذا الهيكل، في المركز بالضبط، قاموا بتركيب خزان دائري يبلغ قطره مترًا ونصف المتر، يُسكب فيه الماء والنفط الخام. بعد الحرق المتعمد، نجح التثبيت في تدوير عمود من النار وتثبيته بارتفاع خمسة أمتار ونصف تقريبًا. يذكرنا المبدأ الفيزيائي لتشغيل مثل هذا الإعصار بالمشروع في مدخنة عادية، ولكن على نطاق الإعصار المدمر. يمتص عمود النار الدوار كميات هائلة من الأكسجين من الأسفل، مما يجعل اللهب ساخنًا بشكل لا يصدق. في مثل هذه الظروف القاسية، يحترق الزيت بسرعة وبدون أي بقايا تقريبًا، دون أن يكون لديه الوقت للتحول إلى راتينج سام. نتائج الاختبارات المعملية تجاوزت توقعات الباحثين. دمرت زوبعة النار طبقة الزيت بنسبة 40% أسرع من الاشتعال المعتاد لطبقة الزيت على الماء، وخفضت انبعاثات السخام في الغلاف الجوي بنفس الكمية بالضبط. وفي الوقت نفسه، وصلت كفاءة احتراق الوقود الإجمالية إلى 95% (مع الاحتراق التقليدي، يتراوح هذا الرقم من 60% إلى 80%).

وأكدت إيلين أوران أن مثل هذه السرعة تمنح خدمات الطوارئ الميزة الأكثر أهمية في حالات الكوارث وهي الوقت. يسمح التنظيف السريع للبقع باعتراض النفط في عرض البحر قبل أن تحمله الرياح والتيارات إلى النظم البيئية الساحلية المعرضة للخطر والمناطق المحمية. وصف العلماء تعقيد الإدارة بأنه نقطة الضعف الرئيسية للتكنولوجيا الجديدة. لقد تبين أن الإعصار الناري هو ظاهرة متقلبة للغاية: فالهبوب القوي للرياح البحرية يمكن أن يدمر أو يطفئ عمودًا دوارًا بسهولة، ومع تدفق الهواء الضعيف، لن تتشكل الدوامة ببساطة. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر سمك طبقة الزيت على العملية: يمكن لطبقة الزيت العميقة جدًا أن تطفئ اللهب في وقت مبكر. ولهذا السبب، يتعين على العلماء البحث عن التوازن المثالي للظروف. في المستقبل، يخطط واضعو خطة التطوير لإنشاء منشآت متنقلة مدمجة يمكن توصيلها بسرعة إلى منطقة الكوارث ونشرها مباشرة فوق النفط المحترق في المحيط، مما يتسبب بشكل مصطنع في حدوث دوامة عند الطلب.