Impacto e vaporização de uma gota d'água de 5 milímetros em um filme de óleo de canola quente de 3 milímetros. A imagem à direita, tiro apenas meio segundo depois que a água entra em contato com o óleo, mostra uma infinidade de gotas que são liberadas. Algumas gotas são submicrônicas e podem permanecer no ar por mais de 30 minutos. Crédito:Marston Research Group, Texas Tech University
Cozinhar em uma frigideira com óleo pode rapidamente se tornar perigoso se gotículas de óleo quente "explosivas" saltarem da frigideira, levando a queimaduras dolorosas. Mas essas gotículas podem estar fazendo algo ainda mais prejudicial:contribuindo para a poluição do ar interno.
Um grupo de pesquisadores da Texas Tech University e da Utah State University explorando essas "gotículas explosivas" apresentará seu trabalho para descobrir a dinâmica dos fluidos por trás desse fenômeno durante a 70ª reunião anual da Divisão de Dinâmica dos Fluidos da American Physical Society, sendo realizada de 19 a 21 de novembro, 2017, em Denver, Colorado.
"Descobrimos que um grande número de pequenas gotículas de óleo é liberado quando mesmo um único, pequena gota de água entra em contato com óleo quente, "disse Jeremy Marston, professor assistente na Texas Tech University.
Para executar experimentos de modelo da dinâmica explosiva, a equipe começou com uma fina camada de óleo - canola, amendoim ou soja - e mediu a temperatura com um termopar. "Então, injetamos uma pequena gota d'água e gravamos o evento com uma câmera de vídeo de alta velocidade, "Marston disse." O fenômeno resultante é dramático - você pode ver a liberação do explosivo quando a água, preso sob o óleo, vaporiza de repente. Isso faz com que a película de óleo se rompa e as gotas de óleo voem pelos ares. "
Cozinhar alguns alimentos comuns, como um peito de frango, envolve uma quantidade substancial de água contida. Quanto maior o teor de água, quanto maior o número desses eventos de gotículas explosivas, o que significa que ainda mais gotas de óleo serão enviadas para o ar.
"Nossa pesquisa pode ser particularmente relevante para métodos de culinária chinesa em que água é adicionada a woks quentes, "Marston disse.
Entre suas descobertas mais surpreendentes, de acordo com Marston, é que as gotículas de óleo liberadas podem ter tamanhos submicrônicos, tornando-os potencialmente perigosos porque podem ser inalados. O grupo está atualmente avaliando a verdadeira distribuição do tamanho das gotas de óleo liberadas e a que distância do ambiente elas podem chegar com ou sem ventilação adequada.
“É sabido que milhões de mortes em todo o mundo ocorrem devido à poluição do ar interior, mas não sabemos ainda o quanto cozinhar em cozinhas mal ventiladas contribui para isso, "Disse Marston." Estamos planejando realizar um estudo detalhado para quantificar o impacto que os aerossóis de cozinha têm na poluição do ar interno. Em última análise, esperamos que nossa pesquisa possa orientar projetos de sistemas de ventilação aprimorados para remover esses aerossóis ultrafinos. "
Marston e seu grupo estão se concentrando em imagens mais detalhadas com vídeo de alta velocidade. "Para explorar a ciência fundamental, vamos realizar imagens volumétricas tridimensionais e imagens térmicas para avaliar a dispersão dos aerossóis liberados no cozimento, "disse ele." Também faremos alguns testes preliminares usando uma nova cortina de ar que poderia ser integrada aos sistemas de ventilação atuais. E uma vez que algumas das gotículas são inaláveis e potencialmente perigosas, também estamos planejando usar um 'medidor de partículas de aerossol' que pode medir até nanômetros para ver o quão pequenas essas partículas podem ser. "