Máquinas de lavar louça convencionais muitas vezes não matam todos os microorganismos nocivos deixados em pratos, tigelas e talheres. Eles também exigem longos tempos de ciclo que consomem grandes quantidades de eletricidade, e o sabão bombeado para dentro e para fora é lançado em fontes de água, poluindo o meio ambiente.
As lava-louças a vapor superaquecido podem fornecer uma solução mais eficaz e ecológica. Em Física dos Fluidos , pesquisadores da Universidade Técnica de Dortmund e da Universidade Técnica de Munique simularam essa máquina de lavar louça, descobrindo que ela matava 99% das bactérias em um prato em apenas 25 segundos.

O modelo de uma máquina de lavar louça idealizada parece uma caixa com paredes laterais sólidas, uma abertura superior e um bico na parte inferior. Uma placa coberta com uma cepa de bactérias resistente ao calor é colocada diretamente acima do bico. Uma vez que a placa atinge uma determinada temperatura limite na simulação, os microrganismos são considerados inativados.

"O vapor sai do bocal a uma velocidade muito alta. Podemos ver choques, e o fluxo turbulento que é criado tem redemoinhos e vórtices", disse a autora Natalie Germann, da Universidade Técnica de Dortmund. "Também incluímos a transferência de calor, que mostra como o calor muda na caixa de simulação e a condensação nas superfícies sólidas."

As ondas de choque, criadas pela alta velocidade do vapor, são refletidas nas superfícies da máquina de lavar louça. Enquanto a equipe se concentrou em bactérias neste trabalho, os choques podem ser usados ​​para remover efetivamente os restos de comida no futuro.

"Nosso estudo ajuda a determinar a força dos choques, a posição dos choques e os vórtices que são criados dentro da máquina de lavar louça", disse a autora Laila Abu-Farah, da Universidade Técnica de Munique. "Essas coisas são muito importantes para organizar os itens ou objetos dentro da máquina de lavar louça e a colocação e orientação dos bicos."

Embora as simulações mostrem a rápida inativação das bactérias, as aplicações reais da máquina de lavar louça incluiriam mais de uma placa e, portanto, exigiriam mais tempo. No entanto, os pesquisadores acreditam que ainda seria muito mais rápido e eficaz do que a tecnologia convencional.

A máquina de lavar louça a vapor superaquecida custaria inicialmente mais, mas compensaria a longo prazo com a economia de água, eletricidade e detergente. Seria ideal para uso em restaurantes, hotéis e hospitais, que devem atender a altos padrões de higiene.

"Confirmamos que a aplicação da máquina de lavar louça usando vapor superaquecido é promissora", disse Germann. "Este é o primeiro trabalho combinando dinâmica de fluidos e transferência de calor com mudança de fase e inativação bacteriana. Assim, estabelece as bases para futuras pesquisas computacionais e trabalhos técnicos adicionais."

O artigo "Simulações de mudanças de fase térmica e inativação bacteriana em uma máquina de lavar louça a vapor superaquecida" é de autoria de Laila Abu-Farah e Natalie Germann. O artigo aparecerá em Física dos Fluidos em 30 de agosto de 2022. + Explorar mais

Componentes da máquina de lavar louça feitos de plástico reciclado