Concentrazione di batteri sul piatto all'interno della lavastoviglie nel tempo. Il vapore surriscaldato uccide i batteri entro 25 secondi. Crediti:Laila Abu-Farah e Natalie Germann
Le lavastoviglie convenzionali spesso non uccidono tutti i microrganismi dannosi rimasti su piatti, ciotole e posate. Richiedono anche lunghi tempi di ciclo che utilizzano grandi quantità di elettricità e il sapone pompato dentro e fuori viene rilasciato nelle fonti d'acqua, inquinando l'ambiente.
Le lavastoviglie a vapore surriscaldato potrebbero fornire una soluzione più efficace ed ecologica. In Fisica dei fluidi , i ricercatori dell'Università tecnica di Dortmund e dell'Università tecnica di Monaco hanno simulato una lavastoviglie di questo tipo, scoprendo che uccideva il 99% dei batteri su un piatto in soli 25 secondi.
Il modello di una lavastoviglie idealizzata si presenta come una scatola con pareti laterali solide, un'apertura superiore e un ugello nella parte inferiore. Una piastra ricoperta da un ceppo di batteri resistente al calore è posizionata direttamente sopra l'ugello. Una volta che la piastra raggiunge una certa temperatura di soglia nella simulazione, i microrganismi vengono considerati inattivati.
"Il vapore esce dall'ugello a una velocità molto elevata. Possiamo vedere shock e il flusso turbolento che si crea ha vortici e vortici", ha affermato l'autrice Natalie Germann, dell'Università tecnica di Dortmund. "Includiamo anche il trasferimento di calore, che mostra come cambia il calore nella scatola di simulazione e la condensa sulle superfici solide."
Le onde d'urto, create dall'elevata velocità del vapore, si riflettono sulle superfici della lavastoviglie. Mentre il team si è concentrato sui batteri in questo lavoro, gli shock potrebbero essere utilizzati per rimuovere efficacemente i detriti alimentari in futuro.
"Il nostro studio aiuta a determinare la forza degli urti, la posizione degli urti e i vortici che si creano all'interno della lavastoviglie", ha affermato l'autrice Laila Abu-Farah, dell'Università tecnica di Monaco. "Queste cose sono molto importanti per la disposizione degli oggetti o degli oggetti all'interno della lavastoviglie e per il posizionamento e l'orientamento degli ugelli."
Mentre le simulazioni mostrano una rapida inattivazione dei batteri, le applicazioni effettive della lavastoviglie includerebbero più di una piastra e quindi richiederebbero più tempo. Tuttavia, i ricercatori ritengono che sarebbe comunque molto più veloce ed efficace della tecnologia convenzionale.
La lavastoviglie a vapore surriscaldata costerebbe inizialmente di più, ma a lungo termine ripagherebbe con un risparmio di acqua, elettricità e detersivo. Sarebbe l'ideale per l'uso in ristoranti, hotel e ospedali, che devono soddisfare elevati standard igienici.
"Abbiamo confermato che l'applicazione della lavastoviglie con vapore surriscaldato è promettente", ha affermato Germann. "Questo è il primo lavoro che combina fluidodinamica e trasferimento di calore con cambiamento di fase e inattivazione batterica. Getta così le basi per la futura ricerca computazionale e ulteriori lavori tecnici."
L'articolo "Simulazioni di cambiamenti di fase termica e inattivazione batterica in una lavastoviglie a vapore surriscaldata" è scritto da Laila Abu-Farah e Natalie Germann. L'articolo apparirà inFisica dei fluidi il 30 agosto 2022. + Esplora ulteriormente
