【更干净安全,科学家开发新型手持「离子风」灭火设备】
灭火器是扑灭初期小型火灾最快速简单的消防设备,只不过灭火器成分种类繁多,有些在灭火同时也会对环境造成影响。最近,俄亥俄州立大学工程师开发出透过传递导电气溶胶扑灭火势的新型手持灭火设备,安全也能减少环境影响与清理成本。
一般人都能提起便携式灭火器扑灭刚发生的小型火灾,但灭火器为应对不同火警现场内含不同成分,主要种类包括:水、强化液、泡沫、干粉、二氧化碳等,其中一些成分缺点明显,比如泡沫灭火剂常见添加 PFOS、PFOA 成分,这类物质会长期蓄积于人体引发致癌风险;干粉灭火剂具腐蚀性,可能导致设备无法修复;二氧化碳灭火剂需低温储存,接触会引起冻伤,且在空气不流通的环境下使用会影响呼吸,使用完毕须尽快离开现场。
最近,俄亥俄州立大学工程师开发出取代有毒化学成分、水资源的新型便携式灭火工具,透过射出带有导电气溶胶的涡环(Vortex ring)产生更大涡流电离空气,将火源热量与燃料分开以达到抑制火焰目的,灭火过程更有效率,使用风险也变小。
研究主要作者 John Larocco 进一步解释,导电气融胶涡环将粒子变成短脉冲风,并将附近氧气转为臭氧,如此加速气流产生快速震荡破坏自然燃烧过程,从而迅速扑灭目标火源。
在 7 种混合物测试中,粗铜溶液是最佳导电性气溶胶。
团队也测试了 2 种设备原型,一种透过锥形喷嘴产生带有压缩空气的涡流,另一种透过方形喷嘴与弹性隔膜向后拉动,类似拉橡皮筋一样弹出,两者成功扑灭蜡烛火焰有效范围均可达 2 米,有助消防员站在安全距离灭火。
不过离子风灭火器目前效果有限,团队希望未来能进一步对更大型火灾进行测试。
新论文发表在《Technologies》期刊。