Ежегодно стихийные пожары уничтожают миллионы гектаров лесов, а на их ликвидацию уходят миллиарды долларов. Исследователи из Стэнфордского университета разработали уникальный огнестойкий гель-антипирен на основе целлюлозы, который поможет не просто бороться с пожарами, но и предупреждать их распространение.
Учёные факультета инженерии Стэнфордского университета тесно сотрудничали с представителями национальных и локальных пожарных организаций, чтобы создать долгосрочное, нетоксичное и относительно недорогое средство для защиты лесов от пожаров. Результатом их работы стал профилактический целлюлозный гель, который даст фору всем стандартным огнезащитным средствам. При нанесении на подверженные пожарам территории материал сохраняет антипиреновые свойства на протяжении всего сезона пожаров, даже когда все остальные средства приходят в негодность из-за выветривания или экстремальных погодных условий.
Старший научный сотрудник проекта Эрик Аппель уверен, что современные реактивные методы борьбы с пожарами невероятно устарели. На протяжении многих лет жители подверженных пожарам регионов с замиранием сердца ожидают начала очередного сезона, а затем поспешно пытаются потушить очаги. Из-за того, что климат становится всё более жарким и засушливым, разрушительная сила лесных пожаров стремительно растёт – как и продолжительность пожароопасных сезонов. Яркий и печальный пример этого явления – калифорнийские пожары. Хотя сезон 2019 года был относительно спокойным, в предыдущие два года случились одни из наиболее разрушительных пожаров в истории Калифорнии.
Лесные пожары – важный элемент обновления экосистемы, но причиной стремительного роста их количества и опасности является вмешательство человека. Большинство очагов находятся у дорог, кемпингов или удалённых линий электропередач. Более систематизированным и эффективным подходом к решению проблемы борьбы с пожарами была бы профилактическая обработка потенциально опасных территорий. До недавнего времени не существовало долгосрочных и нетоксичных материалов, необходимых для осуществления подобных мер.
Противопожарное обустройство лесов, как правило, включает в себя использование краткосрочных огнетушащих агентов, которые представляют собой водосодержащие гели или впитывающие полимеры. Как только вода испаряется, эффективность таких средств сходит на нет – обычно в условиях лесного пожара их действия хватает менее чем на час. Большинство коммерческих антипиреновых материалов основываются на фосфате аммония или его производных. Изобретение стэнфордских учёных – гель на базе целлюлозы способен противостоять не только огню, но и всевозможным погодным условиям – ветру, дождю и т. д. Энтони Ю, один из создателей материала, рассказал, что благодаря этой характеристике основанное на целлюлозе средство не только более эффективное, но и экономичное. Взамен 3,8 миллиона литров традиционных средств, распыляемых на уже горящие леса, достаточно будет обработать растительность в потенциальных очагах 75,7 тысячами литров целлюлозного геля ещё до начала сезона.
Для тестирования своего чудо-средства исследовательская группа Стэнфордского университета работала с Cal Fire – Управлением лесного хозяйства и пожарной охраны Калифорнии. Материал испытали на различных травах и кустарниках, в которых чаще всего начинается возгорание. Учёные обнаружили, что гель на базе целлюлозы сохраняет свои огнеупорные свойства даже при количестве осадков более 13 мм. В таких же условиях стандартные коммерческие антипирены практически не способны обеспечивать огнезащиту.
Стэнфордское противопожарное средство состоит исключительно из нетоксичных материалов, широко используемых в пищевой, косметической, сельскохозяйственной и фарм-индустриях. Благодаря уникальным характеристикам этого агента, гелеобразное вещество можно распылять над потенциальными очагами при помощи стандартных оросительных систем с/х авиации. При орошении лесов непосредственно перед началом сезона пожаров антипиреновые материалы сохраняются на растительности на протяжении всего сезона, после чего полностью разлагаются, не причиняя вреда растениям, животным или людям.
