science >> Wetenschap >  >> Natuur

Brandblusmiddel doodt turfbranden van zombies 40% sneller dan alleen water

Krediet:Imperial College London

Nieuw onderzoek van Imperial toont een brandblusmiddel aan, in combinatie met water, vermindert de hoeveelheid tijd en water die nodig is om veenbranden te blussen met 40%.

Volgens de onderzoekers is dit een grote stap in de strijd tegen smeulende veenbranden, dat zijn de grootste branden op aarde. Ze ontsteken heel gemakkelijk, zijn notoir moeilijk te doven, en tot 100 keer meer koolstof in de atmosfeer afgeven dan brandende branden, bijdragen aan klimaatverandering.

de branden, bekend als 'zombievuren' vanwege hun vermogen om zich onder de grond te verbergen en te smeulen en vervolgens dagen of weken nadat de natuurbrand was gedoofd als nieuwe vlammen te reanimeren, komen veel voor in regio's als Zuidoost-Azië, Noord Amerika, en Siberië.

Ze worden aangedreven door het verbranden van bodems die rijk zijn aan organische inhoud, zoals turf, dat een groot natuurlijk koolstofreservoir is. Wereldwijd, veenbranden zijn verantwoordelijk voor miljoenen tonnen koolstof die elk jaar in de atmosfeer vrijkomen.

Brandweerlieden gebruiken momenteel miljoenen tot miljarden liters water per jaar om een ​​veenbrand aan te pakken:de veenbrand van Evans Road in de VS in 2008 verbruikte 7,5 miljard liter water, en de turfbrand in Lake Cobrico in 2018 in Australië kostte 65 miljoen.

Echter, wanneer alleen water wordt gebruikt om veenbranden te blussen, het heeft de neiging om een ​​paar grote kanalen in de grond te creëren, het water afleiden van nabijgelegen smeulende hotspots waar het het hardst nodig is. Dit is deels de reden waarom het zo lang kan duren voordat ze gedoofd zijn.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Imperial College London hebben water gecombineerd met een milieuvriendelijk brandblusmiddel dat al wordt gebruikt om brandende bosbranden te blussen, om de effectiviteit tegen veenbranden bij verschillende concentraties te meten.

Tijdens laboratoriumexperimenten in Imperial's HazeLab, ze ontdekten dat het toevoegen van het blusmiddel aan water hen hielp turfbranden bijna twee keer zo snel te blussen als het gebruik van alleen water, terwijl u slechts een derde tot de helft van de gebruikelijke hoeveelheid water gebruikt.

Hoofdauteur Muhammad Agung Santoso van Imperial's Department of Mechanical Engineering zei:"De blusser zou brandweerlieden in staat kunnen stellen om turfbranden veel sneller te blussen terwijl ze een derde tot de helft van de hoeveelheid water gebruiken. Dit kan van cruciaal belang zijn bij het beëindigen van sterfgevallen door vervuiling, verwoesting van lokale gemeenschappen, en milieuschade veroorzaakt door deze branden."

De resultaten worden gepubliceerd in de International Journal of Wildland Fire .

de onderdrukker, ook wel bekend als een 'bevochtigingsmiddel, " verhoogt de penetrerende eigenschappen van vloeistoffen zoals water door hun oppervlaktespanning te verminderen. Dit middel is gemaakt van plantaardig materiaal en is biologisch afbreekbaar, dus het is niet schadelijk voor het milieu.

De onderzoekers mengden het bevochtigingsmiddel met water in drie concentraties:0% (puur water), 1% (lage concentratie), en 5% (hoge concentratie). Ze gebruikten elke concentratie op een laboratoriumveenvuur met variërende stroomsnelheden tussen 0,3 en 18 liter per uur.

Ze ontdekten dat de suppressant de oppervlaktespanning van de vloeistof verminderde, waardoor het minder waarschijnlijk was om grote kanalen te creëren en in plaats daarvan gelijkmatig door de grond te stromen. Oplossingen met een lage concentratie verminderden de gemiddelde brandblustijd met 39%, en de oplossing met hoge concentratie verminderde het met 26%, maar consistenter. De gemiddelde hoeveelheid vloeistof die nodig was voor onderdrukking was 5,7 liter per kilogram brandend veen, ongeacht stroomsnelheden of onderdrukker.

Ze leerden ook dat het middel thermisch werkt en niet chemisch:het kapselt het vuur in om de temperatuur te verlagen en het 'warmte'-element uit de vuurdriehoek te verwijderen. De andere twee essentiële elementen voor vuur zijn zuurstof en brandstof.

Senior auteur professor Guillermo Rein, Hoofd van Hazelab bij de afdeling Werktuigbouwkunde van Imperial, zei:"Het bestrijden van turfbranden kost ongelooflijk veel werk, tijd en water, en dit biologisch afbreekbare bevochtigingsmiddel kan iedereen helpen:brandweer, gemeenschappen en de planeet. Deze magische onderdrukker zou het gemakkelijker kunnen maken om zombievuren voorgoed te doven."

De resultaten geven een beter begrip van het bestrijdingsmechanisme van veenbranden en kunnen helpen bij het verbeteren van brandbestrijdings- en mitigatiestrategieën. De onderzoekers willen hun bevindingen nu repliceren in gecontroleerde veenbranden buiten het laboratorium in echte veengebieden.