Forskning hjælper med at bryde jorden for at rydde op i land

Forskere ved Swansea Universitets Complex Flow Lab har undersøgt de indviklede former, der opstår, når luft sprøjtes ind i jorden. Udgivet i Fysisk gennemgang anvendt , disse fund kunne en dag bruges til at fremskynde dekontaminering af industrielle brunmarker - som Storbritannien i øjeblikket har over 400, 000 hektar.

Forsøgene er vildledende enkle, med trykluft injiceret i smalle glasceller, som er tæt pakket med sand og mættet med vand. Dog ikke så ligetil, er de spektakulært komplekse strukturer, der dukker op. Da luften revner, åbner det våde sand sig, et mønster danner minder om trægrene mod en vinterhimmel eller netværket af blodkar i kroppen.

Complex Flow Lab lead og lektor ved Swansea University's College of Engineering, Dr. Bjornar Sandnes, sagde:"Det er overraskende at se, at vidt forskellige systemer kan producere mønstre, der ser uhyggeligt ens ud. Ofte er det fordi, dybt under overfladen, de deler et matematisk vejledende princip. "

Komplekse mønstre til side, princippet, der styrer dannelsen af ​​brudgrenene, viser sig at være overraskende enkelt.

Dr. James M. Campbell, Postdoktor ved Swansea University under hele projektet, forklarer:"De luftfyldte brud går den vej med mindst modstand, og de skubber materiale til side, når de bevæger sig fremad. Dette skaber et tættere område omkring bruddet, der fungerer som et skjold, holde andre brud på armlængdes afstand. "

Dr. Bjornar Sandnes, sagde:"Vi studerer først og fremmest disse mønstre, fordi vi er nysgerrige efter at opdage, hvilke fysiske mekanismer, der former disse smukke strukturs form og funktion, men også fordi disse processer er vigtige i mange naturlige og industrielle systemer ”.

Et eksempel på dette ville være, når en jord er forurenet og skal rengøres. In-Situ Chemical Oxidation (ISCO) er en teknik, hvor jorden oversvømmes med et kemikalie, der reagerer med forurenende stoffer, og gør det ufarligt. Problemet med ISCO er, at det tager så meget lang tid, fordi strømme i jordbunden er så langsomme. Ved at bryde jorden, høj konduktivitet veje kan genereres til væskeudveksling, fremskynde rengøringsprocessen, og reducere omkostninger for operatøren.