Οι πετρελαιοκηλίδες είναι από τις πιο καταστροφικές μορφές θαλάσσιας ρύπανσης που είναι γνωστές στον άνθρωπο, λόγω της οξείας τοξικότητάς τους και της ικανότητάς τους να καταστρέφουν θαλάσσια ενδιαιτήματα
Η διαρροή της BP Plc. Deepwater Horizon το 2010 κατατάσσεται ως μία από τις χειρότερες τυχαίες πετρελαιοκηλίδες στην ιστορία, καθώς απελευθέρωσε πάνω από 134 εκατομμύρια γαλόνια (~4,9 εκατομμύρια βαρέλια) πετρελαίου στον Κόλπο του Μεξικού σε διάστημα 87 ημερών.
Εκτιμάται ότι η διαρροή προκάλεσε ζημιές φυσικών πόρων ύψους 17,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων, σκότωσε ~1 εκατομμύριο πουλιά, εκατοντάδες χιλιάδες θαλάσσιες χελώνες και δισεκατομμύρια στρείδια.
Οι τομείς της αλιείας και του τουρισμού υπέστησαν τεράστιες απώλειες, συμπεριλαμβανομένων πάνω από 25.000 θέσεων εργασίας και εκτιμώμενης περιφερειακής οικονομικής δραστηριότητας 2,3 δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Η BP κρίθηκε τελικά βαριά αμελής και της επιβλήθηκε πρόστιμο άνω των 20 δισεκατομμυρίων δολαρίων - ο μεγαλύτερος διακανονισμός περιβαλλοντικής ζημίας στην ιστορία των ΗΠΑ.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν τρόπο να καίνε το πετρέλαιο πριν προκαλέσει καταστροφή
Ο τρόπος είναι ο εξής: με γιγάντιους πύρινους ανεμοστρόβιλους.
Όταν αντιμετωπίζονται πετρελαιοκηλίδες ανοιχτής θάλασσας από μεγάλα περιστατικά διαρροών, οι ομάδες αντιμετώπισης εκτάκτων αναγκών χρησιμοποιούν συχνά «επιτόπια καύση» (in-situ burning) για να αποτρέψουν το πετρέλαιο από το να δηλητηριάσει ευαίσθητες ακτές.
Για μια επιτυχημένη καύση, το στρώμα πετρελαίου πρέπει να είναι αρκετά παχύ, συνήθως τουλάχιστον 2 έως 3 χιλιοστά, ώστε να διατηρείται η καύση και να αντισταθμίζεται η ψυκτική επίδραση του νερού, σύμφωνα με ερευνητές από το Texas A&M University.
Πλωτά φράγματα ανθεκτικά στη φωτιά ρυμουλκούνται από σκάφη για να συγκεντρώσουν και να παχύνουν το πετρέλαιο.
Μόλις το πετρέλαιο περιοριστεί σωστά, χρησιμοποιείται πηγή ανάφλεξης, συμπεριλαμβανομένων πυρσών ελικοπτέρων με πηκτοποιημένα καύσιμα που ρίχνονται από ελικόπτερα ή φορητών/από σκάφος συσκευών ανάφλεξης.
Δυστυχώς, αυτές οι συμβατικές επιφανειακές καύσεις καίγονται αργά και συχνά αφήνουν πίσω ένα στρώμα τοξικής λάσπης, ενώ απελευθερώνουν πυκνά, μαύρα σύννεφα καπνού στην ατμόσφαιρα.
Ευτυχώς, επιστήμονες έχουν πλέον ανακαλύψει ότι οι ελεγχόμενοι γιγάντιοι πύρινοι ανεμοστρόβιλοι μπορούν να καίνε τις υπεράκτιες πετρελαιοκηλίδες 40% ταχύτερα, μειώνοντας παράλληλα τα τοξικά αιωρούμενα σωματίδια αιθάλης κατά παρόμοιο ποσοστό, προσφέροντας μια ιδιαίτερα αποτελεσματική και λιγότερο ρυπογόνα εναλλακτική στις παραδοσιακές μεθόδους καθαρισμού.
Η επιστήμη πίσω από την καύση του πετρελαίου
Με επικεφαλής τον Dr. Michael Gollner του University of California, Berkeley, τον Dr. Elaine Oran και τον Dr. Qingsheng Wang του Texas A&M University και με υποστήριξη του Bureau of Safety and Environmental Enforcement (BSEE), οι ερευνητές κατασκεύασαν έναν θάλαμο ύψους 16 ποδιών, τριών τοίχων και τριγωνικού σχήματος για να χειριστούν σκόπιμα τη ροή του αέρα γύρω από μια αναφλεγείσα κηλίδα αργού πετρελαίου που επιπλέει στο νερό.
Τα κενά στους τοίχους προκαλούν τον εισερχόμενο αέρα να ανέρχεται σπειροειδώς σε μια στενή, βρυχώμενη στήλη, με τον στροβιλισμό να «ρουφά» συνεχώς οξυγόνο από όλες τις πλευρές, τροφοδοτώντας τη φωτιά.
Η έγχυση οξυγόνου επιτρέπει στη φλόγα να καίει πολύ πιο καυτά και πιο ολοκληρωμένα, προσομοιώνοντας περισσότερο έναν βιομηχανικό αποτεφρωτήρα παρά μια απλή υπαίθρια φωτιά.
«Αυτή είναι η πρώτη φορά που κάποιος συνέλαβε τη χρήση πυριοστρόβιλων για την αποκατάσταση πετρελαιοκηλίδων, και είναι πραγματικά μόνο η αρχή», είπε η Oran, καθηγήτρια αεροδιαστημικής μηχανικής στο College of Engineering.
«Στόχος μας είναι να αξιοποιήσουμε το χαοτικό χαρακτήρα των πύρινων στροβίλων ως ένα ισχυρό, ακριβές εργαλείο αποκατάστασης, για την προστασία των ακτών, των θαλάσσιων οικοσυστημάτων και του περιβάλλοντος στο σύνολό του» συμπλήρωσε η ίδια.
Τι γίνεται με τις τοξικές εκπομπές της καύσης
Σύμφωνα με το Texas A&M, οι πύρινοι στρόβιλοι κατανάλωσαν με επιτυχία έως και το 95% του καυσίμου, αφήνοντας πολύ λιγότερες τοξικές πίσσες και υπολείμματα να επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού.
Οι εκπομπές επικίνδυνων σωματιδίων PM2.5 μειώθηκαν κατά 40%, μειώνοντας δραματικά τα μεγάλα νέφη καπνού που συνήθως συνδέονται με καύσεις πετρελαιοκηλίδων.
Τα σωματίδια PM2.5 είναι μικροσκοπικοί ατμοσφαιρικοί ρύποι με διάμετρο 2,5 μικρομέτρων ή μικρότερη - περίπου 30 φορές μικρότερα από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.
Επειδή είναι τόσο μικρά, μπορούν να παρακάμπτουν τις φυσικές άμυνες του σώματος, να φτάνουν βαθιά στους πνεύμονες και ακόμη και να εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος κατά την εισπνοή.
Ένα ακόμη σημαντικό όφελος: οι πύρινοι στρόβιλοι καθάριζαν το αργό πετρέλαιο σχεδόν δύο φορές ταχύτερα από τις παραδοσιακές επιφανειακές καύσεις, μειώνοντας τον χρόνο κατά τον οποίο μια διαρροή μπορεί να εξαπλωθεί και να καταστρέψει την τοπική άγρια ζωή.
Ποιες οι προκλήσεις
Ωστόσο, η προσπάθεια δημιουργίας αυτών των ανεμοστρόβιλων σε πραγματικές συνθήκες είναι πιθανό να παρουσιάσει σοβαρές προκλήσεις.
Παρότι είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικοί σε ελεγχόμενο περιβάλλον δοκιμών, η ασφαλής ανάπτυξη πύρινων ανεμοστρόβιλων στην ανοιχτή θάλασσα παρουσιάζει μηχανικά εμπόδια.
Πρώτον, οι πύρινοι στρόβιλοι είναι εγγενώς ευμετάβλητοι· ισχυροί, απρόβλεπτοι ωκεάνιοι άνεμοι μπορούν να προκαλέσουν κατάρρευση της στήλης της φλόγας, ενώ πολύ λίγη ροή αέρα εμποδίζει τον σχηματισμό του στρόβιλου.
Επιπλέον, η διατήρηση τέτοιας ελεγχόμενης καύσης σε ανοιχτό κινούμενο νερό με έντονο κυματισμό πιθανότατα θα απαιτήσει πολύ πιο ανθεκτικό εξοπλισμό από τον τριγωνικό θάλαμο που κατασκεύασαν οι επιστήμονες.
Ευτυχώς, οι ερευνητές συνεχίζουν την προσπάθειά τους να καταστήσουν τις μεγάλες πετρελαιοκηλίδες πιο διαχειρίσιμες και λιγότερο καταστροφικές και επιδιώκουν να αναπτύξουν φορητές, αυτοματοποιημένες, κινητές κατασκευές που θα μπορούν να αναπτύσσονται κατά παραγγελία από ομάδες έκτακτης ανάγκης απευθείας πάνω από μια πετρελαιοκηλίδα, ώστε να την περιορίζουν με ασφάλεια, να την απομονώνουν και να την καίνε ταχέως πριν φτάσει σε θαλάσσια ενδιαιτήματα.
www.worldenergynews.gr
