Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1988. július-december (21. évfolyam, 26-52. szám)
1988-08-05 / 31. szám
ISZÚ 17 .Vili. 5. TUDOMÁNY É vente egy szorongató színpadi esemény játszódik le az Antarktisz felett. A sarki éjszakák végén a Föld ózonrétegében, amely eddig sikeresen nyújtott védelmet az életnek az ibolyántúli sugárzás ellen, űr keletkezik. Ezt a sebet az ember gyártotta gázok ütötték az atmoszférán. A hetvenes évek végétől - mindig szeptemberben és októberben - észlelik a tudósok ugyanazt a jelenséget, a sztratoszférikus ózon rohamos csökkenését a Déli-sark táján. Ez a lyuk 1987-ben is megjelent és minden eddiginél nagyobb TECHNIKA várhatunk. A halogén-szénhidrogének atmoszférikus csökkenését legfőképpen stabilságuk akadályozza. Ezek nehezen reakcióba lépő gázok, a szél széthordja őket az egész föld körül, anélkül hogy más elemekkel vegyileg egyesülnének és ezáltal felbomlanának. A helyzet azonban megváltozik az egyenlítői trópusi zivatarok alkalmával, amikor elhagyják az atmoszféra alsó rétegét és bejutnak a sztratoszférába. 30-40 kilométeres magasságban a napenergia hatására lehasad a freonmo- lekuláról (metán + flór és klór) a klóratom, ami a feltételezések szerint A gyilkos lyuk felettünk volt. Az ózonmennyiség összehasonlítva az előtte való évvel 10 százalékkal csökkent, az 1979-es eredményekkel összevetve pedig a felére. Az ózoncsökkenést a tudósok egészen a déli földrajzi szélesség 45. fokáig észlelték. 1986-ban tíz. 1987-ben 15 százalékos volt. Vészjósló hírek érkeznek az Északi-sarkkörről is, ahol 1987 szeptemberében a vártnál alacsonyabb ózonmennyiséget mértek. A szakértők kizárják a lehetőségét annak, hogy a sztratoszféra ózoncsökkenése természetes jelenség lenne. Szerintük ehhez nagymértékben hozzájárul az ember, mivel - a legújabb elméletek szerint - a kiváltó tényezők a halogén szénhidrogének. Ezek a FREON- ként ismert gázok húsz évvel ezelőtt kezdtek elterjedni. Nagymértékben alkalmazzák őket a hűtőszekrényekben, a klimatizációs berendezésekben, oldószerként, a műanyaghabok gyártásánál, a sprayek hajtógázaként. A változás üteme Montreálban ezért 1987-ben 46 állam megállapodást írt alá a halogén-szénhidrogének használatának korlátozásáról. Ez az óvintézkedés eddig még hatástalan. Ha mindenki azonnal és pontosan be is tartaná ezt a megegyezést, az atmoszférában már akkor is olyan mennyiségű freon van, hogy az ózonréteg felbomlása tovább folytatódik. A freo- nok élettartama ugyanis hosszú, a hatásuk lassú. A korlátozásoktól eredményt csak a 21. században FOJTÓSZELEP OLAJBÓL Húsz éve kutatják a szakemberek, hogyan lehet szabályozható tulajdonságúvá tenni az elektroreoiógiai hidraulikaolajok egy csoportját. E mesterséges olajok, amelyek polimerrészecskéket tartalmaznak, víztaszító (hidrofób) folyadékban sajátos tulajdonságúak: viszkozitásuk századmásodperc alatt változik erős, 2000 V/mm, vagy ennél nagyobb villamos mezőben. A mező lekapcsolása után visz- szaáll az eredeti viszkozitás. E magatartás alapja, hogy a molekulák a feszültségtől függően tájolódnak, szinte keresztbe fordulnak. Hidraulikus rendszerben, villamos tér hatására ezért fojtószelepként működhetnek, a feszültségtől függően a célnak megfelelő mértékű fojtás érhető el velük. így az elektroreoiógiai olajok hidraulikus kapcsolókban és hajtásokban alkalmasak finomszabályozásra, például járművekben (tengelykapcsoló) és más gépekben. Az eddig kifejlesztett olajoknak azonban volt egy közös hátrányuk: a reaktív részecskék lerakódtak a szűrőkön és eltömték a vezetékeket. Ezen a hibán segített most az Electro Rheology Research Syndicate elnevezésű brit kutatócsoport. Eredményeiket egy előidézi a sztratoszférikus ózonlebomlást. A hetvenes évek végén a lyuk közepén az ózonhiány maximálisan 40 százalékos volt, de a 87-es évben már több mint 50 százalékos, és nemcsak a középpontban, de szélesebb területen is. Magának az ózonhiánynak a területe elérte Európa területnagyságát. A tudósok számításai szerint 2050-ig a sztratoszférikus ózon 3-5 százalékos csökkenése várható. Hogy megakadályozzuk az ózonréteg ilyen méretű károsodását, 85 százalékkal kellene csökkenteni a halogén-szénhidrogének gyártását. Csak ilyen intézkedések mellett várható az, hogy újra elérjük a hetvenes években mért értékeket. Figyelembe kell venni azt is, hogy e veszélyes szénhidrogének bom- iásfolyamata lassított, felezési idejük (az az idő, amíg a kezdeti koncentráció a felére csökken) száz év. Ezért számolni kell azzal, hogy az ózondefektus még növekedni fog. A bomlás folyamata A halogén-szénhidrogének, melyek az ipari gyártás és felhasználás alkalmával felszabadulnak, lassan a levegő magasabb rétegeibe emelkednek. A sztratoszférában a napsugárzás felbontja őket, felbontva pedig további reakcióba lépnek, más viszonylagosan stabil vegyületekké válnak, mint a sósav (HCL), és a klórnitrát. Ezek a vegyületek egyfajta forráskészletet alkotnak, amelyből klóratomok szabadulnak fel. japán autógyár vizsgálja teherautókban és autóbuszokban. A csoport alapvető célja, hogy az új olajokkal lényegesen egyszerűsítsék a jelenlegi, bonyolult elektronikus hajtásokat. AGYHULLÁMMÉRÖ Egy angol cég nemrégiben olyan új berendezést bocsátott ki az egy elektromos tevékenységének mérésére, amelynek használhatósága a csecsemőkori süketség észlelésétől az AIDS-vírus ellenőrzéséig terjed. Az LSWS Workstation - Lamda microwave - nagy teljesítményű, programozható gép, amely egyesíti a legújabb számítógép- és jelfeldolgozó-processzorok előnyeit. Alkalmas bármilyen tetszőleges hullámalak-impulzus, zaj és színuszhullám előállítására, frekvencia-, valamint amplitu- dómodulációra. A berendezés elemzi, és képernyőjén grafikus ábrákká alakítja át az agyhullámokat. Segítségével felmérhető a gyermek hallása, valamint elvégezhető minden szabványos fül-, orr-, gégevizsgálat, és olyan újszerű vizsgálat is, mint a hangra reagálás nagyon pontos elemzése. Alkalmas továbbá akusztikai, rezgés, ultra- és infrahangos kutatásra, ipari és laboratóriumi folyamatvezérlésre, valamint felhasználható hálózatelemzésekre. Fontos szerepet játszik a salétromsav (HN03), amely eléggé alacsony hőmérsékleten kicsapódik a levegöburokból és apró lebegő aerósol részecskéket képez. A salétromsav-molekulákból és a vízből valamiféle köd, salétromsavfelhő képződik. Ennek a hideg hatására történő kicsapódása más, fontos nyomelemek arányát is megváltoztatja. Mivel normális körülmények között éppen a salétromsav köti meg a hidroxil gyököket, s ha már minden salétromsav kicsapódott, akkor túlsúlyba kerülnek ezek a nagyon reaktív részecskék. Megtámadják a sósavat, amelyben a klór „elraktározódott". További átalakulás során ezek a klóratomok felszabadulnak, és ezek támadják meg a sztratoszféra ózonját. A klór a folyamat alatt katalizátorként működik: elősegíti az ózon lebomlását, miközben maga változatlan marad és a reakció befejeztével újabb ózonmolekulát támadhat meg. Egyetlen ilyen klóratom így 10 ezer ózonmolekulát is megsemmisíthet. A nagy hidegben Hogy miért éppen az Antarktisz felett keletkezik az úr? Azért, mert a salétromsav levegőből való kicsapódásának feltétele a megfelelően alacsony, mínusz 70 Celsius-fok körüli hőmérséklet. Ilyen csak a Délisarkkör táján uralkodik. Ha a tudósoknak meggyőző bizonyítékaik lennének arra, hogy az ózonhiány csak az Antarktiszta és a környező óceánok területére korlátozódik, akkor ez a probléma nem jelentene gondot. Nehéz elképzelni, hogyan alakul tovább a helyzet a freonok koncentrációjának további növekedésével. Semmilyen modellen nem demonstrálható valamennyi folyamat, ami a sztratoszférában lejátszódik. A már említett tényezőkön kívül felléphetnek még továbbiak, amelyekkel a tudósok nem számolnak, és ezek is meggyorsíthatják a reakciók lefolyását, sőt a tudósok egy ördögi kört vélnek felfedezni. A sztratoszféra ózonrétege az ibolyántúli sugarak elnyelésével ugyanis felmelegszik. Az ózoncsökkenés következtében feltételezhető, hogy ez a felmelegedés csökken. A felső rétegek lehűlnek, ezáltal a levegőből még több salétromsav csapódik ki, s emiatt még nagyobb mennyiségű ózon bomlik le, ami újabb lehűlést okoz. Az eredmény a salétromsav újabb kicsapódása... s a kör bezárult. Következmények Az ózonréteg szűri meg a sztratoszférában a nagyenergiájú ibolyántúli sugarakat, és ezáltal csökkenti veszélyességüket. Ha a védőréteg csökken, akkor a föld felületére az eddiginél nagyobb mennyiségű ibolyántúli sugárzás jut. Ennek következtében növekedhet a bőrrák előfordulása. Az ibolyántúli sugárzás a sejtek genetikai anyagának mutációit is előidézi. Számolni lehet a növények megváltozásával, károsodásával és esetleges terméketlenségével. A tengeri moszatok sérülése veszélyezteti a tengeri élőlények táplálkozását, és végül megbomlik bolygónkon az oxigén és a széndioxid egyensúlya. Az ózonlyuk elmélet még nem teljesen bizonyított, de sok minden szól mellette. Éppen ezért gyorsan meg kell oldani a halogén-szénhidrogének (freonok) gyártásának és felhasználásának problémáját, valamint meg kell találni az ezeket helyettesítő anyagokat. (elektrón) NEM, MÁGNESES FOLYADÉKKEZELÉS Elmélet még nincs, de előítélet az temérdek van. így jellemezhető a vízköképződés megakadályozására alkalmas mágneses berendezések körüli hangulat. A tisztánlátás érdekében érdemes a témát összefüggéseiben áttekinteni. Erre vállalkozik az Impulzus alábbi cikke. Az utóbbi években számos tudósítás jelent meg - többnyire külföldi írások alapján - a mágneses tér tulajdonságait felhasználó eljárások vagy eszközök bevezetéséről és elterjedéséről. (Kristálynövesztés, gyógyászat és egészségügyi vizsgálatok, mágneses tükrök, mágneses vízkötelenítés stb). A mágnesességre vonatkozó általános ismereteink még nem elég alaposak, s mélyreható tudományos kutatásokat csak néhány szakterületen végeztek. Ez az oka, ha mágneses erőtérben lejátszódó összetett és bonyolult folyamatok értékelésében sok esetben jelentős különbségek tapasztalhatók a nem mágneses körülményekhez képest - elfogadható tudományos magyarázat nélkül. Az új alkalmazásokat ismertető híradások - különösen a széles körben, tömegesen alkalmazható eljárások, - erős indulatokat váltanak ki. Ilyen a folyadékok mágneses kezelése, ezen belül a vízkőkép- zödés megakadályozása mágneses tér segítségével. (Az eljárás alkalmazhatósága mellesleg már hazai tananyagban is szerepel.) Tény, hogy a mágneses folyadékkezelö készülékek alkalmazásával számos esetben sikerült a berendezésekben a vizkökiválást megakadályozni, azonban tudományosan bizonyítható magyarázat a fizikai-kémiai mechanizmus ismeretének hiányában még nincs. Ezért sokszor ott is alkalmazzák a módszert, ahol eredménytelennek bizonyul. Ennek ellenére az élet nem áll meg, s a mágneses folyadékkezelő készülékek, a kiváltott indulatok ellenére, egyre terjednek. Több mint ötven éve próbálkoznak a vízköképződés megakadályozására alkalmas egyszerű, olcsó, emberi tevékenységet nem igénylő eszközök használatával. Alapvetően három irányban voltak kísérletek: elektromos, elektromágneses és állandó mágneses készülékeket fejlesztettek ki. Biztonságtechnikai, kivitelezési és energia-hozzáve- zetési problémák, valamint a hatásosság reprodukálhatósága miatt az utóbbi időben az állandó mágneseket alkalmazó eljárások a leggyakoribbak. Az állandó mágneseket tartalmazó folyadékkezelő készülékeken átáramoltatott folyadékot - a mágneses erőtérben - valamilyen hatás éri, aminek eredménye: a vízkötői védendő berendezés folyadékkal érintkező felületén a szilárd, kőkemény csapadék kiválása - a legtöbb esetben - elmarad. A mágneses folyadékkezelö beépítése esetén lejátszódó folyamat elméletének felderítése két okból nehéz: a kölcsönható közegekről keveset tudunk, és méréstechnikai lehetőségeink sem biztosítják a kölcsönhatás okozta mikrofizikai változások kimutatását. Bármily furcsa, a vízről nagyon keveset tudunk. Van, aki ezt bevallja, van aki nem. Kémiailag tiszta víz nem létezik, a desztillált víz sem az. Ezért a vizet oldószernek kell tekintetnünk, amely több-kevesebb szervet- , len anyagot tartalmaz, vagyis egy sokkomponensú híg oldat. Ha ezt a folyadékot mágneses téren áramoltatjuk át, az oldat ionjai kölcsönhatásba lépnek a mágneses térrel, s az ionokkal történik valami. A mágneses tér okozta változás a megfigyelő számára mikrokristá- lyokból álló, szilárd, iszapszerú csapadék kiválásában, eltérő geometriai és mechanikai tulajdonságokat mutató kristályképzódésben, a mesterségesen előidézett kiválások miatt erősen telítetlenné váló oldat oldóképességének megváltozásában, az élő sejtek életfeltételeinek megváltozásában jelentkezhet. A változások hatása csak helyileg, kis térfogatokban követhető nyomon, amelyet a jelenlegi méréstechnika nem mindig tesz lehetővé, azaz az elméletet igazoló fizikai-kémiai méréssorozatra még nincs lehetőség. Született néhány elmélet, de egyelőre egyik sem bizonyítható. Az ismertebbek:- a víz hidrogénhíd-kötési szögének megváltozása,- a vegyértékelektronok és a mágneses tér kölcsönhatása,- a vízmolekulák dipólnyomatékának változása,- a hidratációs és szolvatációs tulajdonságok változása,- a kristálycsírák számának növekedése. A gyakorlati eredmények a legutóbbi elképzelést látszanak igazolni. A már felépült vízkőbevonatot a mágneses folyadékkezelö készülékkel le lehet „oldani". Természetesen a mágneses készülék nem old le vízkövet, azonban a kiválások miatt az egyensúly eltolódik az oldhatóság javára, így a C02-ra túltelített víz oldóképessége megnövekszik. A berendezés falán lévő vízköréteg elvékonyodik, felületi morfológiája megváltozik, hiszen a jelenség oldások-kiválások egyensúlyi sorozatán át megy végbe. A kiválások azonban lazábban és szabályosabb geometriával épülnek fel. A lazább szerkezet következtében, valamint azzal, hogy a berendezés falához való tapadás az oldás következtében gyengül, a réteg mechanikai szilárdsága csökken, mely teljes „leoldást" vagy könnyű eltávolíthatóságot eredményez. Ma már tény, hogy a mágneses folyadékkezelö készülékek hatásosak, ez a sok beépítés értékeléséből egyértelműen következik. A sikertelen beépítések azonban nem tekinthetők a hatástalanságot bizonyító kutatási eredménynek. A vázolt, ám nem bizonyított lehetséges működési mechanizmusból egy lényeges dolog kiderül: ez az eljárás nem vesz ki és nem ad hozzá semmit az áramló folyadékhoz, ennek következtében az összes vegyszeres eljárással ellentétben környezetbarát. A vízkő- képzödés gazdaságilag gondot jelent, de távlatilag csak környezetbarát megoldások jöhetnek számításba. Ezért célszerű - az ellenérdekelt vegyészek vitája ellenére is - az egyik lehetséges alternatívát, a mágneses tér hatását alkalmazó vízkőmentesítő eljárásokat megfelelő módon értékelni. Hidraulika + elektronika A hidraulikai és pneumatikái berendezésekkel szemben is felmerült az igény, hogy egyre intelligensebbek legyenek, ez pedig magával hozta e két ágazat összefonódását az elektronikával. A Bosch fejlesztőközpontjában működik egy olyan kísérleti összeállítás, amelyben a szivattyú közvetlen összeköttetésben áll a hengerrel és zárt körben szabályozza a dugattyú mozgását és sebességét - az eddig szokásos szelep nélkül. Ezzel a módszerrel kezelni tudtak 200 baros nyomáskülönbséget is, 20-30 milliszekundum alatt. További előny a jelentős energiamegtakarítás, a csökkenő építési költség. A hidraulika és az elektronika összekapcsolásának innovációs hatása hasonló, mint amikor 1975-ben a vízhidraulikáról átálltak az olajhidraulikára. Négy területen van fejleszteni való, ezek az energiatakarékosság, az automatizálás, a környezet tehermentesítése és a költségek csökkentése. Az olajáramlás felhasználása, szabályozásra mindenképpen energiaveszteséget jelent, ami csökkenthető szabályozható szivattyúk alkalmazásával; ehhez kiegészítésképpen nyomás-, áram- és teljesítményszabályozók, valamint nyomástárolók szükségesek. Az automatizálhatóság követelményének már eleget tettek a proporcionális és a szabályozószelepek fejlesztésével, csak a kapcsolódó elektronikai elemeket (erősítők, szabályozók, érzékelők) kell kifejleszteni. A környezetbarát-működés kialakításakor csökkenteni kell a zaj mértékét és a karbantartási szükségletet, illetve meg kell szüntetni a hibahelyek okozta környezet- szennyezést. A költségek visszaszorítása nagyobb darabszámú sorozatok ésszerű gyártásával érhető el. Vízmágnesezés? j
