Voda, která zažehne oheň

16. leden 2014

Magazín Leonardo

Hořící voda - ilustrační foto|foto: ConstantinosZ / Shutterstock

Z běžného života jsme zvyklí, že voda hasí oheň a že oheň a voda jsou vzájemné protiklady. Astronauti na Mezinárodní kosmické stanici však používají speciální typ vody, která může spalování naopak velice podpořit.

Nejedná se samozřejmě o vodu v normálním stavu. Voda je nejdříve vystavena tlaku 217 atmosfér a teplotě nad 373oC. Tímto způsobem se voda dostane v prostoru stavů za tzv. kritický stav, při kterém zcela mizí rozdíl mezi běžnými skupenstvími vody - plynným a kapalným. Voda má v tomto horkém a stlačeném stavu řadu neobvyklých vlastností a připomíná něco, čemu se dá říkat nejspíše “kapalný plyn”. Vědci pro tuto formu vody zavedli označení superkritická voda.

Superkritická voda například pomáhá velmi snadno rozkládat vazby v organických sloučeninách, mimo jiné v uhlovodících, pokud je s nimi smíchána. Tímto způsobem se k jednotlivým částem molekul snadno dostane kyslík a proběhne prudká oxidace - čili spalování. Na rozdíl od běžného spalování však zde dochází k velmi čisté a jednoduché konverzi organického odpadu na vodu a oxid uhličitý, a to bez dalších vedlejších nebo toxických látek. Při tomto spalování navíc často ani nevznikají plameny.

Aplikace této metody je nasnadě - spalování pomocí výroby a použití superkritické vody pomůže lidem všude tam, kde se chtějí účinně zbavit organického odpadu nebo kde je potřeba vyčistit odpadní vody. Nejde jen o městskou kanalizaci, ale i o likvidaci odpadu na lodích, zemědělských farmách, detašovaných základnách v přírodě nebo v kosmu. Tento postup se samozřejmě bude hodit i posádkám Mezinárodní kosmické stanice, ale důvodem, proč vědci zkoumají vlastnosti superkritické vody právě v kosmu, je přítomnost stavu beztíže či mikrogravitace. Chování superkritické vody je v tomto stavu právě nejjednodušší.

Superkritická voda je nejdříve vystavena tlaku 217 atmosfér a teplotě nad 373oC|foto: NASA

Jedním z motivů, který přiměl vědce superkritickou vodu takto studovat, je nebezpečí soli, která je vždy v nějaké koncentraci ve vodě obsažena. Při dosažení superkritického stavu se z vody okamžitě vysráží skoro všechna sůl, která může následně přivodit korozi kovových objektů - nádrží, potrubí apod. Studium superkritické vody v beztížném stavu pomůže vědcům vyřešit problém, jak s ní nejlépe zacházet a jak ji nejlépe zbavit nevítané soli.