192370. lajstromszámú szabadalom • Jégeső elleni védekezésre alkalmas jégkristályképző hatóanyagot tartalmazó kompozíció
1 192.370 2 A találmány tárgya fermentációs úton előállított jégkristályképző anyagot tartalmazó kompozíció, amely jégeső elleni védekezésre alkalmazható. Közismert tény, hogy a jégesők jelentős károkat okoznak a gazdasági életben. Ezért egyre gyakrabban alkalmazzák az időjárás mesterséges módosítására, a jégeső elleni védekezésként azt a módszert, hogy szervetlen anyagokat juttatnak a légtérbe. Erre a célra legelterjedtebben az ezüst-jodidot és az ólom-jodidot alkalmazzák. Ilyen eljárást ismertet a 2 538 861. ljsz-ű németszövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási irat. A légtérben lévő felhők igen gyakran kolloidálisan instabil állapotban vannak. Ez azt jelenti, hogy a felhőt alkotó vízcseppek, „túlhűlnek”, vagyis még 0°C alatti hőmérsékleten is folyékony (túlhűlt) állapotban maradnak. A természetes felhőkben általánosan megfigyelhető, hogy a cseppek fagyása még -10 — -15°C alatti hőmérsékleteknél sem következik be. Ennek oka, hogy a fagyási folyamat megindulását a belső energiának csak meghatározott szintje biztosítja; más szavakkal a kondenzációval keletkezett tiszta felhőcseppek fagyása energetikai okok miatt csak jóval 0° alatt következik be. A fagy ás folyamatát azonban idegen részecskék jelenléte megkönnyíti. E részecskék azonban a légkörben nagyságrendekkel kisebb koncentrációban fordulnak elő, mint azok, amelyeken a légköri vízgőz kondenzációja lejátszódik. A mikrofizikai beavatkozások lényege éppen az, hogy mesterséges úton pótolják azokat a hiányzó, természetes fagyási magvakat, amelyek éppen ritkaságuk miatt csupán néhány jégkristály megjelenésére vezetnek a felhők kritikus tartományaiban és ezzel idézik elő a jégszemcsék keletkezését. A mesterségesen előállított és felhőbe juttatott jégképző magvak hatékonysága nagymértékben függ azok un. aktivitási küszöbhőmérsékletétől. Ez az a - legmagasabb hőmérséklet, amelynél az adott részecske a vízcseppek fázisváltozását elindítani képes. A legjobb szervetlen jégképző mag az ezüst-jodid, aktivitási hőmérséklete 4,5°C. A magyarországi jégesőelhárításban használt ólom-jodid küszöbhőmérséklete megközelíti a -7°C-ot. A légtérbe bejuttatott szervetlen vegyületrészecskék azáltal alkalmasak a káros hatású jégesők megakadályozására, hogy növelik a jégképző magok számát és így csak kisméretű, veszélytelen jégszemcsék keletkeznek. Ezek a kisméretű szemcsék azután a légrétegen keresztülhaladva megolvadnak és eső alakjában jutnak a talajfelszínre. A leggyakrabban alkalmazott szervetlen reagensek részecskéi „fagyasztó”, azaz kristályosító tulajdonságaikat kristályrácsuknak a jég kristályrácsához való nagymértékű hasonlóságának köszönhetik. A jég és az ezüst-jodid között a megfelelő rácsállandók eltérése alig 1 -2 %. VAlamivel nagyobb az eltérés az ólom-jodid és ajég rácsállandói között: Ennek megfelelően ez utóbbi aktivitási küszöbhőmérséklete már -7°C körül van. E két reagens közötti lényeges különbség még a vízben való oldhatóság mértéke: ezüst-jodidnál 8.10*, ólom-jodidnál 4.10"* gramm/ 100 cm3 Ebből a reagensből Magyarországon évente mintegy 500-1000 kg-ot, sőt napjainkban mintegy 2000 kg-ot használnak fel. Ez a mennyiség 200-250 gramm/ha átlagos ólom-jodid-szennyeződést jelent, miután ez az anyag a csapadékvízzel visszajut a talajra és beépül a növényi és állati szervezetekbe. Az ezüst-jodid alkalmazásánál szintén felmerültek környezetvédelmi problémák, továbbá az is gátolja alkalmazhatóságát, hogy a vegyület fény hatására bomlik. A szervetlen reagensek alkalmazásának közös hátrányai a következők:- A környezetet szennyezik.- Jégkristályképző aktivitási küszöbhőmérsékletük alacsony és teljes aktivitási spektrumuk a mmiusz hőmérséklet tartományban széles sáv. (Az ezüst-jodid aktivitási spektruma 4,5°C-nál kezdődik és -15, -20°C-on fejeződik be.)- Az anyagok előállítási és alkalmazási költsége magas. Célul tűztük ki, hogy olyan jégkristálygóc képző anya got dolgozunk ki, amely a környezetet nem szennyezi mert rövid idő alatt természetes úton lebomlik, továbbá amelynek 0°C-hoz közeli a küszöbhőmérséklete, sőt a teljes aktivitási spektruma is. Már korábban is felismerték, hogy bizonyos szerves anyagok is alkalmasak mesterséges gócképzőként. (2 484 774 ljsz-ú francia közrebocsájtási irat). Ezért a szervetlen anyagok mellett, hosszabb ideje folytatnak kísérleteket különböző szerves vegyületek mesterséges jégmagokként történő felhasználására. Ilyen anyagok pl. a metaldehid, a dimetil-szulfoxid és a karbamid. A hetvenes években fedezték fel azt is, hogy a természetes légköri jégkristálygóc képzőknek legalább egy része biológiai eredetű szerves anyag, amely a lebomló vegetációból, tengeri planktonokból származik. A természetben megtalálhatók a Pseudomonas Syringae, az Erwinia herbicola és a Pseudomonas fluorescens baktériumok és mint jégmag képzők, a növények fagykárosodását eredményezik. (J. Bacteriology 1985.164/1) p 359-66.) Mivel ezek a baktériumok a természetben eddig kárt okozó mikroorganizmusként szerepeltek, a kutatók törekvései arra irányultak, hogy klónozással ezt a hatást csökkentsék, vagy meggátolják. (138 426. ljsz-ú európai közrebocsájtási irat.) Azt tapasztaltuk, hogy ha a Pseudomonsa syringae, . Erwinia herbicola és a Pseudomonas fluorescens baktériumokat vagy ezek elegyét táptalajon adott körülmények között tenyésztjük, akkor az így nyert baktériummassza, vagy ennek a feltárásával nyert termék, vagy az ebből izolált sejthártya, illetve a tenyésztési táptalaj felülúszója kiválóan alkalmazható olyan jégkristálygócképző kompozíció hatóanyagaként, amely a légtérben a jégeső elhárítására alkalmazható. A fermentációs úton nyert hatóanyagból előállított folyékony kompozíciót permetezéssel, a hatóanyagot tartalmazó szilárd készítményt pedig pirotechnikai keverékként lehet a légtérbe juttatni. A folyékony kompozíció diszpergáíása a légtérben a talajfelszínen vagy repülőgépeken elhelyezett generátorokkal végezhető, Az előbbi megoldás a kevésbé költséges, ekkor a légkörbe került anyagrészecskék a gyakran jelentkező vertikális áramlások segítségével 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
