Khám phá ra loại lửa mới "vừa sạch vừa xanh"

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra một loại lửa xoáy xanh mới, loại lửa này có thể đưa đến cách sản xuất nhiên liệu cháy sạch hơn cũng như hỗ trợ việc làm sạch sự cố dầu loang trên mặt biển.

Ngọn lửa tinh chế này dựa trên vòi rồng lửa, xảy ra một cách tự nhiên khi gia tăng nhiệt và những cơn gió hỗn loạn kết hợp với nhau tạo ra một cơn lốc xoáy lửa yếu. Khi tạo ra vòi rồng lửa trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã bắt gặp ngọn lửa có xoáy màu xanh mà chưa ai từng chứng kiến trong đời.

Michael Gollner, kỹ sư phòng cháy chữa cháy đến từ trường đại học Maryland cho biết “Lâu nay, lốc xoáy lửa vốn được coi là một thứ phá hoại vô cùng đáng sợ. Tuy nhiên, tương tự như điện, bạn có thể lợi dụng điều đó cho những mục đích tốt hơn. Nếu có thể hiểu được lốc xoáy lửa, chúng ta có thể kiểm soát và sử dụng chúng”.

Hình ảnh sống động nhất về ngọn lửa xanh sạch và tinh khiết nhất này, ảnh: Trường đại học Maryland

Vòi rồng lửa được tạo thành từ lõi là một ngọn lửa được bao quanh bởi cột không khí vô hình. Chúng có thể được hình thành một cách tự nhiên trong các vụ cháy rừng và cháy đô thị và có khả năng trở thành giải pháp mới trong các sự cố tràn dầu vì cách đốt cháy nhiên liệu hết sức hữu hiệu.

Sau khi mô phỏng sự cố tràn dầu trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã cố định một cặp nửa xi lanh thạch anh trên đỉnh nhằm đẩy không khí lạnh lên trên và tạo ra vòi rồng lửa. Thật bất ngờ, vòi rồng xoáy này tạo thành một ngọn lửa nhẹ có màu xanh tinh khiết.

Màu sắc luôn cực kì quan trọng, màu vàng trong ngọn lửa xuất phát từ bức xạ các hạt muội than do không có đủ oxy để đốt cháy những gì còn lại. Màu xanh báo hiệu rằng nhiên liệu đã được đốt cháy hoàn toàn và điều đó đồng nghĩa với việc lượng khí carbon thải ra thấp.

Bằng cách bơm nhiên liệu một cách cẩn thận dưới ngọn lửa, các nhà nghiên cứu có thể giữ ngọn lửa xanh quý hiếm này tối đa trong 8 phút, tuy vậy họ khẳng định có thể kéo dài thêm.

Chúng ta thường nghĩ rằng khoảng cách dịch chuyển giữa ngọn lửa và bề mặt nước sẽ giúp đốt cháy nhiên liệu trước tiên. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng vẫn còn nhiều điều họ chưa hiểu hết về ngọn lửa màu xanh mà họ tạo ra kể cả lý do tại sao chúng tại cháy như vậy.

Huahua Xiao, một trong những nhà nghiên cứu nói “Thông thường vòi rồng lửa rất hỗn loạn, tuy vậy xoáy lửa màu xanh này lại rất yên tĩnh và ổn định, không nhìn thấy dấu hiệu bất ổn hoặc hỗn loạn. Đây thực sự là một phát hiện vô cùng thú vị và đưa đến tiềm năng hết sức quan trọng cả trong và bên ngoài phòng thí nghiệm”.

Bạn có thể nhìn cách ngọn lửa màu xanh hình thành theo thứ tự này, nguồn: Trường đại học Maryland

Theo các chuyên gia từ trường đại học Maryland, những người đứng đầu nghiên cứu, ngọn lửa này có khả năng cung cấp cách xử lý dầu loang trên mặt biển "sạch" nhất từ trước đến nay.

Hiện tại ngọn lửa xoáy màu xanh này mới chỉ được tạo thành trong phòng thí nghiệm và thách thức đối với các nhà nghiên cứu là nhân rộng nó bên ngoài đời sống của chúng ta.

Nếu có thể thực hiện việc tái tạo ngọn lửa bên ngoài phòng thí nghiệm, một trong những mục tiêu mà các nhà nghiên cứu vô cùng hy vọng là nó có thể xử lý sự cố tràn dầu bởi các phương pháp đốt dầu trên bề mặt đại dương hiện tại vẫn còn nhiều khói và không hiệu quả.

Bên cạnh việc làm sạch do sự cố tràn dầu, kiến thức và hiểu biết của các nhà khoa học về cơ học chất lỏng cũng có thể mang đến tiềm năng lớn trong việc khai thác những lợi ích của ánh sáng xanh và đó là lý do để các nhà khoa học tiếp tục những nghiên cứu sâu hơn.

“Đây là lần đầu tiên vòi rồng lửa được nghiên cứu với những ứng dụng vô cùng thực tế của chúng”, Gollner cho biết.

Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.

­

Long Lê (sciencealert)