Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Käyttää puuta tulen torjumiseen? 🔥

On tiedetään, että tulta voidaan torjua tulella - tämä on periaate, jota käytetään metsäpalojen torjunnassa - mutta ajatus taistella tulta vastaan puun avulla ei ole vain vastoin intuitiota, se haastaa täysin ymmärryksen.

Kuitenkin, jos Maxime Parotin laboratoriotutkimusten tulokset vahvistuvat laajemmassa mittakaavassa, voimme jonain päivänä nähdä vesitasojen pudottavan puusta johdettuja molekyylejä sisältävää geeliä metsäpalojen reunoille niiden leviämisen estämiseksi.

Jotta metsäpalo syttyisi ja leviäisi, tarvitaan polttoainetta, happea, lämpöä ja ketjureaktio. Lavalin yliopiston tutkijoiden kehittämä geeli vaikuttaa näihin neljään elementtiin. Patrick Bourgeois

Tämä postdoc-harjoittelija, joka kuuluu professori Alexis Achimin tiimiin Puutieteiden ja metsätalouden osastolla, esitteli tutkimustensa tuloksia, joiden tavoitteena on arvioida puusta johdettujen molekyylien sisältävän geelin tehokkuutta metsäpalojen torjunnassa, metsätieteiden, maantieteen ja geoinformatiikan tiedekunnan symposiumissa, joka pidettiin 21. ja 22. marraskuuta kampuksella.

Tämä geeli koostuu pääasiassa vedestä ja selluloosasta, joka on polymeeri, joka muodostaa noin 50 % puun massasta ja joka luonnollisessa tilassa on polttoaine, muistuttaa Maxime Parot. "Tarkemmin sanottuna käytämme selluloosakuituja, joiden pituus voi olla muutamia millimetrejä, mutta joiden halkaisija on vain muutamia nanometrejä. Näiden kuitujen muodostama kolmiulotteinen verkko vangitsee vesimolekyylejä, mikä hidastaa geelin palamista. Lisäksi lisäämme siihen maatalouslannoitetta, diammoniumfosfaattia, joka hidastaa ketjureaktiota, joka tapahtuu palamisen yhteydessä."

Arvioidakseen tämän geelin tehokkuutta, postdoc-harjoittelija altisti pieniä mustakuusinäytteitä (10 cm x 10 cm x 1 cm) 35 kW/m2 lämpölähteelle. "Ilman geeliä puu syttyy tuleen 40 sekunnissa. Kun geeliä levitetään puulle, puun syttyminen vie vielä 6 minuuttia. Lisäksi puun syttymisestä vapautuva lämpö on 44 % alhaisempi kuin geeliä käyttämättömissä testeissä. Lisäämällä geeliimme ligniiniä, toista puussa olevaa molekyyliä, vähennämme tuotettua lämpöä 75 %."

Jotta metsäpalo syttyisi ja leviäisi, on täytettävä neljä ehtoa, jatkaa Maxime Parot. "Tarvitaan polttoainetta, happea, lämpöä ja ketjureaktiota. Kehittämämme geeli estää tulta pääsemästä polttoaineeseen (puuhun), se estää hapen kulkeutumisen, se vähentää lämmön tuotantoa ja se hidastaa ketjureaktiota diammoniumfosfaatin avulla. Se vaikuttaa siis kaikkiin neljään metsäpalojen kannalta olennaiseen tekijään."

Työtä on vielä paljon, jotta tämä idea saadaan siirrettyä laboratoriosta kentälle, myöntää postdoc. "Minun on ensin tehtävä kokeita suuremmilla puunäytteillä käyttäen korkeampia lämpötiloja, jotta voin jäljitellä sitä, mitä tapahtuu kentällä metsäpalon aikana."

Myös taloudellinen analyysi on vielä tekemättä. "On selvää, että se maksaa enemmän kuin vesi, myöntää hän, mutta on otettava huomioon säästöt, joita voitaisiin saavuttaa suojelemalla paremmin ihmisten infrastruktuureja ja metsiä." Säästöt voisivat nopeasti kasvaa, kun otetaan huomioon ilmastonmuutoksen vuoksi odotettavissa oleva metsäpalojen tiheyden ja intensiivisyyden lisääntyminen.