A jégtelenítés történhet mechanikai módszerekkel (kaparás, nyomkodás); hő alkalmazásával; a víz fagyáspontjának csökkentésére szolgáló száraz vagy folyékony vegyszerek (különböző sók vagy sós lúgok, alkoholok, glikolok) alkalmazásával; vagy e különböző technikák kombinációjával.
Vonatok és vasúti váltókSzerkesztés
A sarkvidéki régiókban a vonatok és vasúti váltók esetében nagy problémát jelent a hó és jég felgyülemlése. A hideg napokon állandó hőforrásra van szükségük a működőképesség biztosításához. A vonatokon elsősorban a fékek, a felfüggesztés és a kapcsolók igénylik a fűtőberendezéseket a jégtelenítéshez. A síneken elsősorban a váltók érzékenyek a jégre. Ezek a nagy teljesítményű elektromos fűtőberendezések hatékonyan megakadályozzák a jégképződést, és gyorsan elolvasztják a képződő jeget.
A fűtőtestek lehetőleg PTC anyagból, pl. PTC gumiból készülnek, hogy elkerüljék a túlmelegedést és a fűtőtestek esetleges tönkremenetelét. Ezek a fűtőtestek önkorlátozóak és nem igényelnek szabályozó elektronikát; nem tudnak túlmelegedni és nem igényelnek túlmelegedés elleni védelmet.
AircraftEdit
A földön, amikor fagyos idő és csapadék van, a repülőgép jégtelenítése általános gyakorlat. A fagyott szennyeződések zavarják a jármű aerodinamikai tulajdonságait. Továbbá, az elmozdult jég károsíthatja a hajtóműveket.
A jégtelenítő folyadékok általában glikol-víz oldatból állnak, amely festéket és a fémfelületet védő szereket tartalmaz. Többféle glikolt alkalmaznak. Sűrítőanyagokat is használnak, hogy segítsék a jégtelenítő szer tapadását a repülőgép testéhez.:43 Az etilénglikol (EG) folyadékokat a világ egyes részein még mindig használják a repülőgépek jégtelenítésére, mivel alacsonyabb üzemi felhasználási hőmérséklettel (LOUT) rendelkezik, mint a propilénglikol (PG). A PG azonban elterjedtebb, mert kevésbé mérgező, mint az etilénglikol.:2-29
A jégtelenítő folyadék nagy része a felhordáskor nem tapad meg a repülőgép felületén, és a földre hullik.:101 A repülőterek általában elszigetelő rendszereket használnak a felhasznált folyadék felfogására, hogy az ne szivároghasson a talajba és a vízfolyásokba. Bár a PG-t nem mérgezőnek minősítik, mégis szennyezi a vízfolyásokat, mivel bomlása során nagy mennyiségű oxigént fogyaszt, ami a vízi élővilág megfulladását okozza. (Lásd: Környezeti hatások és mérséklés.)
Infravörös fűtéses jégtelenítésSzerkesztés
A közvetlen infravörös fűtést repülőgép-jégtelenítési technikaként is kifejlesztették. Ez a hőátadási mechanizmus lényegesen gyorsabb, mint a hagyományos jégtelenítés által használt hőátadási módok (konvekció és vezetés) a levegőnek a jégtelenítő folyadékpermetre gyakorolt hűtő hatása miatt.
Az egyik infravörös jégtelenítő rendszer megköveteli, hogy a fűtési folyamat egy speciálisan kialakított hangárban történjen. Ez a rendszer korlátozott érdeklődést váltott ki a repülőtér-üzemeltetők körében a hangár helyigénye és a kapcsolódó logisztikai követelmények miatt. Az Egyesült Államokban ezt a fajta infravörös jégtelenítő rendszert korlátozottan két nagy központi repülőtéren és egy kisebb kereskedelmi repülőtéren használták.:80-81
Egy másik infravörös rendszer mobil, teherautóra szerelt fűtőegységeket használ, amelyek nem igénylik a hangár használatát. A gyártó állítása szerint a rendszer merevszárnyú repülőgépek és helikopterek esetében egyaránt használható, bár kereskedelmi repülőgépeken való alkalmazására nem hivatkozott.
Repülőtéri burkolatokSzerkesztés
A repülőtéri burkolatok (futópályák, gurulóutak, előterek, gurulóhidak) jégtelenítési műveleteihez többféle folyékony és szilárd vegyi termék, többek között propilénglikol, etilénglikol és más szerves vegyületek felhasználására kerülhet sor. Klorid alapú vegyületeket (pl. só) nem használnak a repülőtereken a repülőgépekre és egyéb berendezésekre gyakorolt maró hatásuk miatt.:34-35
Karbamidkeverékeket is használtak a járdák jégtelenítésére, alacsony költségük miatt. A karbamid azonban jelentős szennyezőanyag a vízfolyásokban és az élővilágban, mivel alkalmazás után ammóniává bomlik, és az amerikai repülőtereken már nagyrészt kivonták a forgalomból. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) 2012-ben megtiltotta a karbamidalapú síkosságmentesítők használatát a legtöbb kereskedelmi repülőtéren.
Közutak Szerkesztés
2013-ban Észak-Amerikában becslések szerint 14 millió tonna sót használtak az utak síkosságmentesítésére.
Az utak síkosságmentesítését hagyományosan sóval végezték, amelyet hókotróval vagy dömperekkel szórtak szét, amelyeket arra terveztek, hogy gyakran homokkal és kaviccsal keverve szórják a sík utakra. Általában nátrium-kloridot (kősót) használnak, mivel ez olcsó és nagy mennyiségben könnyen hozzáférhető. Mivel azonban a sós víz -18 °C-on (0 °F) még mindig megfagy, nem segít, ha a hőmérséklet ez alá a pont alá esik. Ezenfelül erősen hajlamos a korrózióra, és rozsdásítja a legtöbb járműben használt acélt, valamint a betonhidak betonacéljait. Koncentrációjától függően mérgező lehet egyes növényekre és állatokra, ezért egyes városi területeken már nem használják. Az újabb hóolvasztók más sókat, például kalcium-kloridot és magnézium-kloridot használnak, amelyek nemcsak a víz fagyáspontját csökkentik sokkal alacsonyabb hőmérsékletre, hanem exoterm reakciót is előidéznek. Ezek valamivel biztonságosabbak a járdák esetében, de a felesleget még mindig el kell távolítani.
A közelmúltban olyan szerves vegyületeket fejlesztettek ki, amelyek csökkentik a sókkal kapcsolatos környezeti problémákat, és hosszabb maradványhatással rendelkeznek, amikor az utakra szórják őket, általában sóoldattal vagy szilárd sókkal együtt. Ezek a vegyületek gyakran mezőgazdasági műveletek melléktermékeként keletkeznek, mint például a cukorrépa finomítása vagy az etanol előállításához szükséges desztillációs folyamat. Más szerves vegyületek a fahamu és a kalcium-magnézium-acetát nevű jégtelenítő só, amelyet útszéli fűből vagy akár konyhai hulladékból állítanak elő. Ezenkívül a közönséges kősó keverése néhány szerves vegyülettel és magnézium-kloriddal olyan szórható anyagokat eredményez, amelyek sokkal hidegebb hőmérsékleten (-34 °C vagy -29 °F) is hatékonyak, valamint az egységnyi területre vetített szórási arányok alacsonyabbak.
Az utak felületének a víz fagyáspontja feletti szinten tartására már használtak napelemes útrendszereket. Az útburkolatba ágyazott csövekből álló tömböt használnak arra, hogy nyáron összegyűjtsék a napenergiát, a hőt termálbankokba továbbítsák, télen pedig visszaadják a hőt az útnak, hogy a felületet 0 °C (32 °F) felett tartsák. A megújuló energia gyűjtésének, tárolásának és leadásának ez az automatizált formája elkerüli a kémiai szennyezőanyagok használatával járó környezetvédelmi problémákat.
2012-ben felvetették, hogy a vizet taszítani képes szuperhidrofób felületek a jégfelhalmozódás megakadályozására is használhatók, ami jégfóbiához vezet. Azonban nem minden szuperhidrofób felület jégfób, és a módszer még fejlesztés alatt áll.
Kémiai jégtelenítőkSzerkesztés
Minden kémiai jégtelenítőnek közös a működési mechanizmusa: kémiailag megakadályozzák a vízmolekulák megkötését egy bizonyos hőmérséklet felett, amely függ a koncentrációtól. Ez a hőmérséklet 0 °C alatt van, ami a tiszta víz fagyáspontja (fagyásponti depresszió). Néha van egy exoterm oldódási reakció, amely még erősebb olvadási erőt tesz lehetővé. Az alábbi listák a leggyakrabban használt jégtelenítő vegyszereket és azok tipikus kémiai képletét tartalmazzák.
Szervetlen sók
- Nátrium-klorid (NaCl vagy asztali só; a leggyakoribb jégtelenítő vegyszer)
- Magnézium-klorid (MgCl
2, gyakran adják a sóhoz, hogy csökkentsék a működési hőmérsékletét) - Kalcium-klorid (CaCl
2, gyakran adják a sóhoz, hogy csökkentsék annak üzemi hőmérsékletét) - Kálium-klorid (KCl)
Szerves vegyületek
- Kalcium-magnézium-acetát (CaMg
2(CH
3COO)
6) - Kálium-acetát (CH
3COOK) - Kálium-formiát (CHO
2K) - Nátrium-formiát (HCOONa)
- Kalcium-formiát (Ca(HCOO)
2) - Karbamid (CO(NH
2)
2), gyakori műtrágya - Mezőgazdasági melléktermékek (általában a nátrium-klorid adalékaként használják)
Alkoholok, diolok és poliolok
(ezek fagyálló anyagok és alig használják őket az utakon)
- Metanol (CH
4O) - Etilénglikol (C
2H
6O
2) - Propilénglikol (C
3H
😯
2) - Glicerin (C
3H
😯
3)
Folyadéktípusok Szerkesztés
A repülőgépek jégtelenítő folyadékának több típusa létezik, amelyek két alapvető kategóriába sorolhatók:
- Jégtelenítő folyadékok: vízzel hígított fűtött glikol jégtelenítésre és hó/fagy eltávolítására, Newton-folyadéknak is nevezik (a vízhez hasonló viszkózus áramlásuk miatt)
- Jégtelenítő folyadékok: Felmelegítetlen, hígítatlan propilénglikol alapú folyadékok, amelyeket sűrítettek (képzeljük el a félig szilárd zselatint), más néven nem newtoni folyadékok (jellemző viszkózus áramlásuk miatt), amelyeket a jég későbbi kialakulásának késleltetésére vagy a lehulló hó vagy havas eső felhalmozódásának megakadályozására alkalmaznak. A jegesedésgátló folyadékok védelmet nyújtanak a jégképződés ellen, amíg a repülőgép a földön áll. Ha azonban nyíróerőnek, például a folyadék felületén átáramló levegőnek van kitéve, amikor a repülőgép felszálláshoz gyorsul, a folyadék teljes reológiája megváltozik, és jelentősen hígabbá válik, elfolyik, hogy tiszta és sima aerodinamikai felületet hagyjon a szárnyon.
Egyes esetekben mindkét típusú folyadékot alkalmazzák a repülőgépeken, először a felmelegített glikol/víz keveréket a szennyeződések eltávolítására, majd a felmelegítetlen, besűrített folyadékot a jég újraképződésének megakadályozására, mielőtt a repülőgép felszáll. Ezt nevezik “kétlépcsős eljárásnak”.
A metanolos jégtelenítő folyadékot évek óta alkalmazzák a kis és közepes méretű általános repülőgépek kis szárny- és farokfelületeinek jégtelenítésére, és általában egy kis kézi permetezővel alkalmazzák. A metanol csak a fagyot és a könnyű talajjeget képes eltávolítani a repülés előtt.
A monoetilén, a dietilén és a propilénglikol nem gyúlékony kőolajtermékek, és hasonló termékek leginkább a gépjárművek hűtőrendszereiben találhatók. A glikol nagyon jó jégtelenítő tulajdonságokkal rendelkezik, és a repülési minőséget SAE/ISO/AEA I. típusnak (AMS 1424 vagy ISO 11075) nevezik. általában 95 Fahrenheit (35 °C) fokos vízzel hígítva viszik fel a szennyezett felületekre egy 1500-2000 US gal (5 680-7 570 L; 1 250-1 670 imp gal) tartalmú teherautón lévő cserepjáró segítségével a felszállópályán vagy az indulási kifutópálya belépési pontján történő alkalmazáshoz. A színezett folyadékot előnyben részesítik, mivel szemrevételezéssel könnyen megállapítható, hogy a repülőgép jégtelenítésben részesült. Az I. típusú folyadék lefolyása a síkosságot rózsaszínűre színezi, innen ered a “rózsaszín hó” kifejezés. Egyébként minden I. típusú folyadék narancssárga színű.
1992-ben a Holt-tengeri Művek megkezdte a Holt-tenger sóin és ásványi anyagain alapuló jégtelenítő forgalmazását.