Ще зовсім недавно вчені в багатьох країнах світу розглядали воду як джерело палива майбутнього. Мова, звичайно, йшла про водні, який намагалися отримувати з води різними способами. Були навіть створені експериментальні автомобілі, але до масового застосування справа поки не дійшла. Перспектива переходу на водневе паливо, звичайно, дуже приваблива. Просто мрія! Але найближчим часом збутися їй, схоже, не судилося.

Зате вода виявила себе з іншого, дуже позитивного боку. Вона буквально «чистить» полум'я! Точніше, не сама вода, а водяна пара, що утворюється при її випаровуванні при високих температурах. З простий обивательської точки зору це здається неймовірним.

У нашій свідомості вода і вогонь - це непримиренні антагоністи. І уявити, що вода може підтримувати горіння, сприяти чистоті полум'я і, на додачу до всього, підвищувати температуру згоряння палива, для багатьох дуже складно. Однак нічого фантастичного тут немає. Все елементарно пояснюється законами фізики і хімії.

Природно, щоб «примусити» воду увійти, так би мовити, в союз з вогнем, її потрібно особливим чином включити в процес горіння, за допомогою спеціальних пристосувань. І тоді ми бачимо таку картину: тьмяне, чадних полум'я раптом перетворюється в яскравий чистий факел. Копоть кудись зникає. Вогонь дійсно «перетворюється», стає якимось шумно-бадьорим, іскристим, майже як феєрверк. Що за чудеса, справді? Невже на це і справді вплинула вода?

До речі, в Інтернеті можна знайти чимало картинок і відео з демонстрацією таких чудес. Ставлення багатьох з нас до подібних речей досить скептичне. «Ну ось, знову нас дурять якісь самодіяльні фокусники», - недовірливо бурчить строгий глядач. Чесно кажучи, я і сам цього довго не вірив. Зазвичай таке ставлення до побаченого викликано тим, що люди, які демонструють подібні «чудеса», не завжди дають виразні пояснення цим процесам. Тому недосвідчений користувач починає підозрювати їх в шарлатанство. Дуже часто ці підозри посилюються саме через те, що обивателю одразу починають, грубо кажучи, «впарювати» якусь послугу, супроводжуючи її фантастичними коментарями. Звідси і з'являється скепсис.

Однак не так давно подібний «фокус» мені продемонстрували в лабораторії радіаційного теплообміну Інституту теплофізики СО РАН. Як з'ясувалося, вже багато років в Інституті проводять дослідження в області горіння рідких вуглеводнів. За допомогою спеціальних пальників вчені досліджують способи так званого бессажного спалювання вуглеводневого палива. Що значить «бессажного», зрозуміло - це коли паливо згорає без кіптяви. Тобто згорає ось тим самим, згаданим вище, іскристим факелом. Цей факел мені якраз наочно продемонстрували на спеціальному випробувальному стенді.

«Фокус» виглядає так. Уявіть собі невелику металеву пальник циліндричної форми, в якій підпалюється дизельне паливо. Ви бачите спочатку звичайне жовте полум'я з кіптявою. Нічого примітного - вогонь як вогонь. А далі відбувається «чудесне» перетворення: в циліндричний корпус, через який виходить полум'я, вставляється ще один циліндричний предмет з нержавіючої сталі - парогенератор, заповнений водою і має спеціальну форсунку для виходу перегрітої пари. І як тільки факел починає стикатися з цим паром, він миттєво «перетворюється»: кіптяви наче й не було, полум'я починає іскритися і шуміти. Виймаємо парогенератор - і знову звичайний вогонь з кіптявою. Вставляємо парогенератор - кіптява пішла, полум'я зашуміло і заіскрилося. Так повторюють кілька разів.

У чому секрет такого «чудесного» перетворення? Насправді ніякого дива немає. Суцільні закони природи.

Суть полягає саме в тому, що горіння вуглеводневого палива відбувається тут при високій концентрації перегрітого водяної пари. Коли пара, що виходить струменем, стикається з полум'ям, відбувається так звана реакція парової газифікації. На виході факел вже практично не містить ніякої сажі.

Додатково до всього, як запевняють вчені, підвищується температура. Вода, що міститься в парогенераторі, нагрівається від звичайного полум'я, а потім «закінчується» через форсунку в вигляді перегрітої пари з температурою на виході в 400 градусів С. Виміряна температура «чистого» факела досягає тут 1500 градусів! І це при тому, що звичайне дизельне паливо горить на повітрі з температурою в 1200 градусів С. Звідки беруться додаткові «градуси», вченим ще належить з'ясувати. В Інституті теплофізики намагаються знайти пояснення такого ефекту.

Питається, яким чином перегрітий пар так благотворно впливає на процес горіння? Виявляється, це елементарно пояснюється законами хімії. Ви не замислювалися, чому пожежна інструкція забороняє гасити палаючі нафтопродукти водою? Справа в тому, що вода, потрапляючи в потужне полум'я, випаровується, перегрівається і в такому «розігрітому» стані вступає в реакцію з вуглецем. При таких високих температурах зв'язку в молекулі води ослаблені, і вуглець просто-напросто «відриває» від неї елемент кисню, вступаючи з ним в реакцію окислення. Окислюється якраз та сама сажа, яка при звичайних умовах повинна була осісти у вигляді кіптяви на стінках топкових камер і димоходів. А горить вже синтез-газ. Ось і весь секрет.

В Інституті теплофізики проводять зараз досліди з різними конструкціями таких пальників бессажного спалювання. В одній водяної пари міститься 25%, в іншій - 30 відсотків.

Ведучий конструктор лабораторії радіаційного теплообміну Михайло Вігріянов стверджує: «Ми абсолютно гарантуємо, що домоглися повного, можна сказати, ідеального згоряння палива». Причому, сам цей спосіб спалювання вже запатентований.

Важливим є те, що при такому способі спалювання прекрасно горить будь вуглеводневу сировину. Навіть неякісне. Наприклад, відпрацьоване машинне масло. З нього теж можна отримати «чистий» іскристий факел. Такі досліди вже проводилися. Найцікавіше, що отримані результати можна застосувати не тільки для енергетики. Набагато цікавіше те, що подібний спосіб спалювання обіцяє революцію в двигунобудування. Уявіть собі автомобіль або трактор, в один бак якого заливається звичайна вода, в іншій бак - сира нафта. І нічого - двигун відмінно працює, і майже не чадить. В цьому є дійсно щось фантастичне. Однак вчені аніскільки не сумніваються в тому, що таке їм здійснити цілком під силу.

Олег Носков