Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) предложили использовать газовые гидраты, или искусственный горючий лёд, для пожаротушения и локализации возгораний. По словам исследователей, эффективность доказана в ходе более чем 200 экспериментов. Разработанная комбинированная модель для прогнозирования диссоциации и горения гидратов уникальна и не имеет аналогов, сообщили РИА Новости в Министерстве науки и высшего образования РФ. Результаты исследования опубликованы в журнале Thermal Science and Engineering Progress.

Газовые гидраты – кристаллические соединения, образующиеся при определенных термобарических условиях из воды и газа. Их также называют замёрзшим топливом будущего, или горючим льдом, объяснили учёные. Одно из направлений их использования – локализация и подавление возгораний.

По словам специалистов ТПУ, главная задача системы пожаротушения – снизить температуру, вытеснить кислород из зоны горения и предотвратить доступ продуктов сгорания. Для этого используют лед, воду и инертный газ. Всё это есть в составе газового гидрата: инертный газ вытесняет кислород из зоны горения, а лёд позволят снизить температуру в очаге пожара и прекратить распространение фронта горения. Учёные провели более 200 экспериментов по локализации и подавлению горения древесины, керосина, бензина, дизельного топлива, спирта, сырой и очищенной нефти, индустриальных масел, разных марок угля, отходов углеобогащения и природных газовых гидратов метана. Для этого они воспроизвели условия возгорания в четырёх наиболее распространенных ситуациях: неосторожное обращение с огнём, нарушение правил эксплуатации нагревательного оборудования, замыкание электрических сетей и локальные источники пожара. Эксперименты проводились как с очагами в помещениях, так и на открытой местности.

Исследователи установили, что для блокирования и подавления горения в состав гидрата должен входить инертный газ. По их словам, самые доступные по стоимости и эффективности – углекислый газ и фреон. Эксперименты проводились с газовым гидратом в форме порошка и таблетированных образцов.

На основе экспериментальных данных учёные разработали физические и математические модели локализации и подавления горения разных веществ и материалов, а также начали работы по созданию гидратов, в состав которых входят поверхностно-активные вещества.

При диссоциации такой гидрат, помимо вытеснения кислорода из зоны горения и снижения температуры, позволяет создать на его поверхности пену. Она является блокиратором кислорода и способствует локализации горения и термического разложения материала, отметили учёные.

В будущем исследователи планируют разработать несколько устройств, в которых получаемый гидрат при соприкосновении с горящим материалом будет эффективно блокировать и локализовать горение.