Podobe znanja

Uporaba plazme se vse bolj uveljavlja kot okolju prijazna alternativa na številnih področjih

Prof. dr. Uroš Cvelbar je raziskavo, kako plazma stabilizira določene pojave v tekočinah, objavil v prestižni reviji Nature

Uroš Cvelbar
prof. dr. Uroš Cvelbar
foto: iz osebnega arhiva

Ioniziran plin oziroma plazma predstavlja četrto agregatno stanje snovi, ki v zadnjih letih svojo uporabno vrednost dokazuje na različnih področjih. Ključno vlogo ima pri fuziji, postopku pridobivanja električne energije z zlivanjem jeder atomov, ki bi nam nekega dne lahko zagotovila izredne količine čiste energije.

S plazmo nad nevarne kemikalije

Vse bolj se plazma uporablja tudi pri razgradnji nevarnih kemikalij, od različnih strupov, farmacevtskih sredstev do cele vrste onesnažil, ki jih je sicer iz vode zelo težko odstraniti. Tudi pri čiščenju določenih vrst površin lahko uspešno nadomesti okolju manj prijazne kemikalije. V zadnjem času njeno uporabnost preizkušajo tudi v aeronavtiki in pri vetrnih turbinah, kjer veliko obetajo plazemski aktuatorji za kontrolo zračnega toka. Uporablja se tudi pri določenih postopkih v jeklarstvu. Glavna ovira za širšo uporabo plazemskih tehnologij je visoka poraba energije.

"Na tehtnico je potrebno dati energijo, ki jo ti sistemi potrebujejo za razelektritev plina, in koristi, ki jih tako dobimo," poudarja prof. dr. Uroš Cvelbar. "Če se lahko z uporabo plazme izognemo okolju škodljivim kemikalijam, so koristi za okolje dejanska dodana vrednost teh tehnologij."

Curek ioniziranega plina lahko prepreči nastanek valov, škropljenja ...

A za nove možnosti uporabe je ključno tudi razumevanje temeljnih fizikalnih mehanizmov. Poznavanje interakcij med plazmami in površinami tekočin je denimo ključno za uspešno razgradnjo kemikalij in pri določenih uporabah v jeklarski industriji.

Prav sem se umešča prebojno odkritje prof. dr. Uroša Cvelbarja, vodje odseka za plinsko elektroniko na Institutu "Jožef Stefan", ki je skupaj s kolegi iz Južne Koreje pokazal, da lahko plazmo uporabimo za stabiliziranje sicer nestabilnih pojavov v tekočinah in tudi pojasnil fizikalne mehanizme, ki botrujejo tovrstnim pojavom.

Nove možnosti uporabe v astrofiziki

Novo razumevanje teh procesov odpira tudi nove možnosti pri raziskavah planetov in lun, ki imajo šibko ionizirane atmosfere, kot sta denimo Jupiter in Saturn, pa tudi pri interakcijah sončevega vetra z Zemljino atmosfero.

Več o odkritju v pogovoru z Urošem Cvelbarjem v oddaji Podobe znanja. Vabljeni k poslušanju.