Mikrobąbelki
Zastanawialiście się kiedyś dlaczego bąbelki w szampanie tak wolno unoszą się do góry, podczas gdy normalne bąble w wodzie gazowanej, albo te wypuszczane z naszych ust pędzą ku górze jak szalone? Zawdzięczają to swojej wielkości. Ich średnica może wynosić nawet 0,1 mm, czyli mniej więcej tyle ile wynosi grubość ludzkiego włosa.
Mikrobąbelki
Mikrobąbelki, czyli pęcherzyki gazu o średnicy mniejszej niż 1 mm, znacząco różnią się od swoich większych kuzynów. Pierwszą różnicą, o której wspomniano na wstępie, jest tępo unoszenia się w cieczy. Podczas gdy klasyczne bąble unoszą się z mniej więcej stałą prędkością, to w przypadku mikrobąbelków ta prędkość jest już wprost proporcjonalna do ich średnicy. Innymi słowy im mniejszy bąbelek tym wolniej wypływa na powierzchnie. Mikropęcherzyki mają też niemal idealny sferyczny kształt. Różnic jest oczywiście więcej nie są jednak tak istotne. Produkcja mikrobąbelków nie jest jednak tak prosta.
Najprostszym sposobem wydawałoby się zastosowanie aeratora (napowietrzacza podobnego do tych stosowanych w akwarium) z bardzo małymi dziurkami. Na przekór logice takie urządzenia nadal produkują głównie duże bąble, takie jak te które widzimy w akwarium. Rozwiązanie jest jednak stosunkowo proste. Okazuje się bowiem, że zastosowanie przed aeratorem oscylatora pneumatycznego, czyli urządzenia zmieniającego ciągły strumień powietrza na strumień pulsujący, wystarczy aby osiągnąć pożądany efekt. Istnieją jeszcze inne metody wykorzystujące ultradźwięki lub dekompresje (zjawisko jakiego doświadczamy otwierając butelkę szampana).
W tym momencie należy zadać sobie pytanie: co z tego? Być może słyszeliście o wykorzystywaniu alg do produkcji paliwa? Algowe biopaliwo jest obiecujące i proste w uzyskaniu, w końcu algi potrzebują jedynie światła i dwutlenku węgla do jego wytwarzania. O ile z światłem nie ma problemu, to dostarczenie do wody dwutlenku węgla jest bardziej problematyczne. Ilość dwutlenku węgla rozpuszczonego w wodzie, w której hodowane są algi wpływa bezpośredni na wielkość produkcji biopaliwo. Jak się okazuje zastosowanie konwencjonalnych metod nie jest wystarczające. Tu z odsieczą przychodzą mikrobąbelki. Okazuje się bowiem, że napowietrzają (może nadwutlenkowęglują ?) one wodę znacznie lepiej niż klasyczne, duże bąble. Zwiększa to wydajność farm alg, a co za tym idzie ilość produktowego paliwa. Tą samą właściwość można wykorzystać w oczyszczalniach ścieków, aby zwiększyć tempo biochemicznego oczyszczania ścieków. Na tym jednak zastosowanie mikropęcherzy się nie kończy.
Jeżeli jednak wspomnieliśmy o oczyszczalniach ścieków to zostańmy przy oczyszczaniu. Mikrobąbelki mają większą, niż ich duzi kuzyni, zdolność do przylegania do powierzchni ciał stałych. Naukowcy zastosowali mikropęcherzyki do czyszczenia płytek krzemowych co okazało się skuteczniejsze niż dotychczasowe metody (myjki ultradźwiękowe lub czyszczenie chemiczne). Powstał również pomysł zastosowania mikropęcherzyków do czyszczenia naszych domowych pupilu. Mikrobąbelki oczyszczą sierść i skórę psa lub kota bez stosowania jakichkolwiek środków chemicznych, a więc przyjaźnie dla środowiska oraz zwierzaka.
Destylacja alkoholu, zmniejszenie oporów ruchu płynącego statku, zwiększenie wydajności techniki wydobycia gazu i ropy naftowej czy liczne zastosowania w inżynierii biomedycznej to tylko niektóre z możliwych zastosowań mikropęcherzyków. Miejmy jednak nadzieje, że na tym pomysłowość ludzi się nie kończy, a jutro przyniesie nam wiele innych rozwiązań, które będziemy mogli zobaczyć wokół nas. No i pomyśleć, że wszystko zaczęło się od szampana…
Literatura i ciekawe artykuły:
1. V. Tesař 2017, What can be done with microbubbles generated by a fluidic oscillator ? ( survey ) - https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/pdf/2017/12/epjconf_efm2017_02129.pdf
2. Katerina Busuttil, Microbubbles take first prize - https://www.materialstoday.com/energy/news/microbubbles-take-first-prize/
Komentarze
Prześlij komentarz