Odladzanie może być wykonane metodami mechanicznymi (skrobanie, przepychanie); przez zastosowanie ciepła; przez zastosowanie suchych lub płynnych substancji chemicznych przeznaczonych do obniżenia temperatury zamarzania wody (różne sole lub solanki, alkohole, glikole); lub przez kombinację tych różnych technik.
Pociągi i zwrotnice kolejoweEdit
Pociągi i zwrotnice kolejowe w regionach arktycznych mają duże problemy z gromadzeniem się śniegu i lodu. Potrzebują stałego źródła ciepła w zimne dni, aby zapewnić funkcjonalność. W pociągach są to przede wszystkim hamulce, zawieszenie i sprzęgi, które wymagają ogrzewania do odladzania. Na szynach wrażliwe na lód są przede wszystkim zwrotnice. Te elektryczne nagrzewnice o dużej mocy skutecznie zapobiegają tworzeniu się lodu i szybko topią lód, który się tworzy.
Grzałki są korzystnie wykonane z materiału PTC, np. gumy PTC, aby uniknąć przegrzania i potencjalnego zniszczenia grzałek. Te grzałki są samoograniczające i nie wymagają elektroniki regulującej; nie mogą się przegrzać i nie wymagają zabezpieczenia przed przegrzaniem.
AircraftEdit
Na ziemi, gdy występują warunki zamarzania i opady, odladzanie samolotu jest powszechnie praktykowane. Zamarznięte zanieczyszczenia zakłócają właściwości aerodynamiczne pojazdu. Ponadto, rozwarstwiający się lód może uszkodzić silniki.
Płyny odladzające składają się zazwyczaj z roztworu wodnego glikolu zawierającego barwnik i środki chroniące powierzchnię metalu. Stosuje się różne glikole. Stosuje się również zagęszczacze, aby ułatwić przyleganie środka odladzającego do karoserii samolotu.:43 Płyny z glikolu etylenowego (EG) są nadal stosowane do odladzania samolotów w niektórych częściach świata, ponieważ mają niższą temperaturę użytkowania (LOUT) niż glikol propylenowy (PG). PG jest jednak bardziej powszechny, ponieważ jest mniej toksyczny niż glikol etylenowy.:2-29
Po zastosowaniu większość płynu odladzającego nie przylega do powierzchni samolotu i spada na ziemię.:101 Porty lotnicze zazwyczaj stosują systemy zatrzymywania zużytego płynu, aby nie przedostawał się on do gruntu i cieków wodnych. Nawet jeśli PG jest klasyfikowany jako nietoksyczny, zanieczyszcza on drogi wodne, ponieważ zużywa duże ilości tlenu w procesie rozkładu, powodując uduszenie się organizmów wodnych. (Patrz Oddziaływanie na środowisko i łagodzenie skutków.)
Ogrzewanie podczerwienią odladzanieEdit
Bezpośrednie ogrzewanie podczerwienią zostało również opracowane jako technika odladzania samolotów. Ten mechanizm wymiany ciepła jest znacznie szybszy niż konwencjonalne sposoby wymiany ciepła stosowane w konwencjonalnym odladzaniu (konwekcja i przewodzenie) ze względu na efekt chłodzenia powietrza na rozpylany płyn odladzający.
Jeden z systemów odladzania na podczerwień wymaga, aby proces ogrzewania odbywał się wewnątrz specjalnie skonstruowanego hangaru. System ten cieszy się ograniczonym zainteresowaniem wśród operatorów portów lotniczych, ze względu na przestrzeń i związane z nią wymagania logistyczne dotyczące hangaru. W Stanach Zjednoczonych ten rodzaj systemu odladzania na podczerwień był stosowany, w ograniczonym zakresie, w dwóch dużych portach lotniczych i jednym małym komercyjnym porcie lotniczym. 80-81
Inny system na podczerwień wykorzystuje mobilne, montowane na samochodach ciężarowych jednostki grzewcze, które nie wymagają korzystania z hangarów. Producent twierdzi, że system ten może być stosowany zarówno w przypadku samolotów stałopłatowych, jak i śmigłowców, chociaż nie przytoczył żadnych przypadków jego zastosowania na komercyjnych statkach powietrznych.
Nawierzchnie lotniskoweEdit
Odladzanie nawierzchni lotniskowych (pasów startowych, dróg kołowania, płyt postojowych, mostów dróg kołowania) może obejmować kilka rodzajów płynnych i stałych produktów chemicznych, w tym glikol propylenowy, glikol etylenowy i inne związki organiczne. Związki na bazie chlorków (np. sól) nie są stosowane na lotniskach ze względu na ich korozyjne działanie na samoloty i inne urządzenia. 34-35
Do odladzania nawierzchni stosuje się również mieszaniny mocznika ze względu na ich niski koszt. Mocznik jest jednak istotnym zanieczyszczeniem dla dróg wodnych i dzikich zwierząt, ponieważ po zastosowaniu ulega rozkładowi do amoniaku, i został w dużej mierze wycofany na amerykańskich lotniskach. W 2012 r. amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) zakazała stosowania środków odladzających na bazie mocznika na większości komercyjnych lotnisk.
DrogiEdit
W 2013 r. szacuje się, że do odladzania dróg w Ameryce Północnej zużyto 14M ton soli.
Odladzanie dróg tradycyjnie odbywa się za pomocą soli, rozprowadzanej przez pługi śnieżne lub wywrotki przeznaczone do rozprowadzania jej, często zmieszanej z piaskiem i żwirem, na śliskich drogach. Zazwyczaj stosuje się chlorek sodu (sól kamienną), ponieważ jest ona niedroga i łatwo dostępna w dużych ilościach. Ponieważ jednak słona woda zamarza w temperaturze -18 °C, nie jest ona pomocna, gdy temperatura spada poniżej tego punktu. Ma ona również silne właściwości korozyjne, rdzewieje stal stosowana w większości pojazdów i pręty zbrojeniowe w betonowych mostach. W zależności od stężenia, może być toksyczny dla niektórych roślin i zwierząt, w związku z czym niektóre obszary miejskie zrezygnowały z jego stosowania. Nowsze urządzenia roztapiające śnieg wykorzystują inne sole, takie jak chlorek wapnia i chlorek magnezu, które nie tylko obniżają temperaturę zamarzania wody do znacznie niższej temperatury, ale także wywołują reakcję egzotermiczną. Są one nieco bezpieczniejsze dla chodników, ale ich nadmiar nadal powinien być usuwany.
Ostatnio opracowano związki organiczne, które zmniejszają problemy środowiskowe związane z solami i mają dłuższe efekty rezydualne, gdy są rozprowadzane na drogach, zwykle w połączeniu z solankami lub ciałami stałymi. Związki te są często wytwarzane jako produkty uboczne działalności rolniczej, takiej jak rafinacja buraków cukrowych lub proces destylacji, w wyniku którego powstaje etanol. Inne związki organiczne to popiół drzewny i sól odladzająca zwana octanem wapniowo-magnezowym, wytwarzana z trawy przydrożnej lub nawet z odpadów kuchennych. Dodatkowo, mieszając zwykłą sól kamienną z niektórymi związkami organicznymi i chlorkiem magnezu, uzyskuje się materiały do posypywania, które są skuteczne zarówno w znacznie niższych temperaturach (-34 °C lub -29 °F), jak i przy niższych ogólnych dawkach posypywania na jednostkę powierzchni.
Solarne systemy drogowe zostały użyte do utrzymania powierzchni dróg powyżej punktu zamarzania wody. Układ rur wbudowanych w powierzchnię drogi jest wykorzystywany do zbierania energii słonecznej w lecie, przekazywania ciepła do banków termicznych i zwracania ciepła na drogę w zimie, aby utrzymać powierzchnię powyżej 0 °C (32 °F). Ta zautomatyzowana forma gromadzenia, przechowywania i dostarczania energii odnawialnej pozwala uniknąć problemów środowiskowych związanych z wykorzystaniem zanieczyszczeń chemicznych.
W 2012 r. zasugerowano, że superhydrofobowe powierzchnie zdolne do odpychania wody mogą być również wykorzystywane do zapobiegania gromadzeniu się lodu, co prowadzi do icephobicity. Jednak nie każda superhydrofobowa powierzchnia jest icephobic i metoda ta jest nadal w fazie rozwoju.
Chemiczne odladzaczeEdit
Wszystkie chemiczne odladzacze mają wspólny mechanizm działania: chemicznie zapobiegają wiązaniu cząsteczek wody powyżej pewnej temperatury, która zależy od stężenia. Temperatura ta jest niższa niż 0 °C, punkt zamarzania czystej wody (depresja punktu zamarzania). Czasami zachodzi egzotermiczna reakcja rozpuszczania, która pozwala na jeszcze silniejsze topnienie. Poniższa lista zawiera najczęściej stosowane środki odladzające i ich typowy wzór chemiczny.
Sole nieorganiczne
- Chlorek sodu (NaCl lub sól kuchenna; najbardziej rozpowszechniona odladzająca substancja chemiczna)
- Chlorek magnezu (MgCl
2, często dodawany do soli w celu obniżenia jej temperatury roboczej) - Chlorek wapnia (CaCl
2, często dodawany do soli, aby obniżyć jej temperaturę roboczą) - Chlorek potasu (KCl)
Związki organiczne
- Octan wapniowo-magnezowy (CaMg
2(CH
3COO)
6) - Octan potasu (CH
3COOK) - Mrówczan potasu (CHO
2K) - Mrówczan sodu (HCOONa)
- Mrówczan wapnia (Ca(HCOO)
2) - Mocznik (CO(NH
2)
2), popularny nawóz - Rolnicze produkty uboczne (ogólnie stosowane jako dodatki do chlorku sodu)
Alkohole, diole i poliole
(są to środki przeciw zamarzaniu i są rzadko używane na drogach)
- Metanol (CH
4O) - Glikol etylenowy (C
2H
6O
2) - Glikol propylenowy (C
3H
😯
2) - Gliceryna (C
3H
😯
3)
Typy płynówEdit
Istnieje kilka rodzajów płynów do odladzania samolotów, dzielących się na dwie podstawowe kategorie:
- Płyny odladzające: podgrzany glikol rozcieńczony wodą do odladzania i usuwania śniegu/szronu, określane również jako płyny newtonowskie (ze względu na lepkość przepływu podobną do wody)
- Płyny przeciwoblodzeniowe: nieogrzewane, nierozcieńczone płyny na bazie glikolu propylenowego, które zostały zagęszczone (wyobraź sobie półstałą żelatynę), określane również jako płyny nienewtonowskie (ze względu na ich charakterystyczny lepki przepływ), stosowane w celu opóźnienia przyszłego rozwoju lodu lub zapobiegania gromadzeniu się padającego śniegu lub śniegu ze śniegiem. Płyny przeciwoblodzeniowe zapewniają ochronę przed tworzeniem się lodu podczas postoju statku powietrznego na ziemi. Jednakże, gdy poddany jest działaniu siły ścinającej, takiej jak przepływ powietrza nad powierzchnią płynu, gdy samolot przyspiesza do startu, zmienia się cała reologia płynu i staje się on znacznie cieńszy, spływając, aby pozostawić czystą i gładką powierzchnię aerodynamiczną skrzydła.
W niektórych przypadkach oba rodzaje płynu są stosowane do samolotów, najpierw podgrzana mieszanina glikolu i wody w celu usunięcia zanieczyszczeń, a następnie nieogrzany zagęszczony płyn, aby zapobiec ponownemu tworzeniu się lodu przed startem samolotu. Jest to tak zwana „procedura dwuetapowa”.
Metanolowy płyn odladzający jest stosowany od lat do odladzania małych powierzchni skrzydeł i ogonów małych i średnich samolotów lotnictwa ogólnego i jest zwykle stosowany za pomocą małego ręcznego opryskiwacza. Metanol może usunąć tylko szron i lekki lód gruntowy przed lotem.
Glikol monoetylenowy, dwuetylenowy i propylenowy są niepalnymi produktami naftowymi, a podobne produkty są najczęściej spotykane w samochodowych układach chłodzenia. Glikol ma bardzo dobre właściwości odladzające, a gatunek lotniczy jest określany jako SAE/ISO/AEA typ I (AMS 1424 lub ISO 11075). Jest on zwykle stosowany na zanieczyszczone powierzchnie rozcieńczone wodą o temperaturze 95 stopni Fahrenheita (35 °C) przy użyciu podnośnika wiśniowego na ciężarówce zawierającej 1 500 do 2 000 gal USA (5 680 do 7 570 L; 1 250 do 1 670 imp gal) do stosowania na rampie lub w punkcie wejścia na pas startowy. Preferowany jest płyn barwiony, ponieważ można łatwo potwierdzić wzrokowo, że statek powietrzny został odlodzony. Spływ płynu typu I wydaje się zmieniać odcień błota pośniegowego na różowy, stąd określenie „różowy śnieg”. W przeciwnym razie wszystkie płyny typu I są pomarańczowe.
W 1992 r. firma Dead Sea Works rozpoczęła wprowadzanie do obrotu odladzacza na bazie soli i minerałów z Morza Martwego.
.