6 kwietnia nz.r. 2020 w audycji „Pytania z Kosmosu” dostępnej pod adresem:
https://www.polskieradio.pl/9/5364/Artykul/2487835,Co-by-sie-stalo-gdyby-na-Ziemi-zabraklo-tlenu-na-kilka-sekund
Padło pytanie
Gdyby na Ziemi zabrakło tlenu na kilka sekund, czy coś by się stało?
Na w pierwszej części audycji dr Rożek rozważał tylko zniknięcie tlenu atmosferycznego. Po opisaniu znikomego wpływu na organizmy ludzkie (warto zaznaczyć, że dla zwierząt z szybką przemianą materii, szczególnie małych ptaków, to może być większy kłopot) przeszedł do reakcji spalania:
Gdyby rzeczywiście zabrakło tego tlenu, nawet na sekundę, to uległyby zatrzymaniu wszystkie reakcje spalania, a wiec zgasłyby na przykład wszystkie pożary i wygasły wszystkie piece, zatrzymałyby się wszystkie silniki spalinowe w samochodach, dźwigach ale też na przykład w generatorach prądu, też na przykład w pompach, które by może na przykład w kopalni wyciągają wodę, żeby górnikom było bezpieczniej. Niestety wyłączyłyby się, czy zgasły, wszystkie silniki w samolotach, dźwigach, ale też na przykład wszystkie elektrownie i cokolwiek one spalają: czy węgiel, czy ropę, czy gaz, one po prostu by się wyłączyły (…)
Kto próbował gasić ognisko bez użycia wody, zauważył, że nie jest to takie łatwe. Jeśli przysypiemy je dokładnie piaskiem, ziemią, nawet gliną, to – w zależności od jego rozmiarów i kształtu – po upływie kilku minut, a nawet godzin będzie gorące, a jeśli je rozkopiemy, to znów zapłonie. Takie zasypywanie nie daje gwarancji szczelności, dlatego można spróbować z zamykanym garnkiem. Po odcięciu dostępu tlenu proces spalania ustaje, jednak paliwo nie ochładza się natychmiast. Im rozgrzanego materiału jest więcej i im bardziej jest on skupiony, tym dłużej we wnętrzu utrzymuje się temperatura wystarczająca do ponownego zapłonu po powrocie dostępu tlenu.
Dr Rożek wymienił szereg sytuacji i urządzeń, w których następuje spalanie. Warto się im po kolei przyjrzeć.
Gdyby pożary dało się gasić kilkusekundowym odcięciem dostępu tlenu (które w dodatku nie byłoby szkodliwe dla ludzi), praca strażaków byłaby dużo prostsza. Metodę gaszenia benzyną opisywał strażak w serialu „Zmiennicy” tłumacząc w ten sposób napełnianie wozu gaśniczego z cysterny z paliwem. Niestety podczas pożaru wiele obiektów jest tak rozgrzanych, że po opanowaniu ognia mogą go wzniecić z powrotem. Stąd wielogodzinne dogaszanie.
W piecach – takich z rusztem, na węgiel lub drewno – sytuacja jest bardzo podobna do tej przy ogniskach. Tym samym parowozom opalanym węglem lub drewnem nic nie grozi.
Silniki spalinowe to bardziej skomplikowany przypadek. Jeśli taki silnik pracuje w pojeździe i jest z jego napędem sprzęgnięty mechanicznie (również hydraulicznie) (tak jest w większości samochodów, lżejszych lokomotywach spalinowych, samolotach śmigłowych, części łodzi (raczej tych mniejszych), to jeśli ten pojazd się porusza, to po zaprzestaniu spalania w silniku (z powodu braku tlenu lub paliwa) ten silnik się nadal obraca. Stawia opór i zwalnia pojazd ale się obraca. Jeśli warunki do spalania powrócą zanim pojazd zwolni za bardzo, to silnik będzie znów będzie pracował. Spadek temperatury nie jest problemem. W takich silnikach każdorazowym inicjatorem zapłonu jest iskra ze świecy lub wysoka temperatura sprężonego powietrza (w silnikach wysokoprężnych z cyklem Diesla).
Wyjątkiem będą silniki dwusuwowe (znane u nas z syren, trabantów i wartburgów), które na wyższych biegach wyprzęgają się, gdy pojazd zaczyna je obracać, a nie one ciągną pojazd). Mało prawdopodobne jest też ponowne uruchomienie silników motorówek.
Upraszczając: uruchomią się te silniki, które można zapalać „na pych”.
Drogi przechodniu, wspomnij z łezką tych, co motorówkę palili na pych
Tak to fizyka z błędów nas rozlicza, więc tą metodą nie zapalaj znicza.
Silniki spalinowe w agregatach, pompach, ale również w pojazdach z przekładnią elektryczną (silnik jest sprzęgnięty z prądnicą lub alternatorem) czyli dużych lokomotywach spalinowych, wozidłach, większych pojazdach budowlanych, mogłyby mieć problem. One zwykle mają jakieś koło zamachowe (często jego funkcję pełnią elementy prądnicy) i od momentu bezwładności tego koła zależy po jakim czasie bez tlenu będą mogły wrócić do pracy.
Sprawa się komplikuje w silnikach odrzutowych. Tam spalanie ustanie i jego powrót wymaga inicjacji. Ale na takie sytuacje współczesne samoloty są przygotowane. Bez tego do katastrof mogłoby dochodzić częściej.
Kopalniane pompy wodne może pomińmy, one są elektryczne ale od nich po kablu do kłębka możemy trafić do elektrowni. Swego czasu budowano elektrownie na paliwa z ropy naftowej z olbrzymimi silnikami tłokowymi. Tam sytuację ratuje wspomniane koło zamachowe. We współczesnych ogień ogrzewa wodę i w nich, podobnie jak w gazowych, ponowny zapłon może wymagać inicjacji. Nowoczesne elektrownie węglowe nie mają rusztów. Węgiel przed trafieniem do pieca jest miażdżony na pył i jest wdmuchiwany do paleniska. I tam do przywrócenia spalania może być potrzebna ta „iskra”
W drugiej części audycji dr Rożek opisywał, co by się stało, gdyby tlen zniknął nie tylko z atmosfery. Skupił się przede wszystkim na wodzie, jednak warto dodać, że tlen stanowi istotną część większości minerałów występujących w skorupie Ziemi. Bez niego wylądowalibyśmy nieco… niżej, wśród stert głównie krzemu, żelaza i glinu (aluminium).
Samozwańczy Instytut Poznawczy im. Ewy de Raj
Odpowiedzi z Ziemi 