02/06/2024
0Дикие (лесные и травяные) пожары становятся все более распространенными и серьезными, поэтому новые продукты для воздушного пожаротушения, которые не только эффективны, но и экологичны, важны как никогда. Эксперты обсуждают с Лорен Хей устойчивые разработки в области воздушного пожаротушения и необходимость постоянных инноваций и сотрудничества
В отчете за 2022 год Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и компания GRID-Arendal отметили, что интенсивность и масштабность лесных пожаров увеличиваются, поскольку изменение климата, изменение землепользования и неэффективное управление земельными и лесными ресурсами способствуют возникновению разрушительных пожаров, представляющих все большую опасность для людей и окружающей среды. К далеко идущим экологическим последствиям относятся загрязнение водных ресурсов, эрозия почвы, гибель растительности, что сказывается на экосистемах и среде обитания, создавая угрозу для диких животных, и загрязнение воздуха. Действительно, исследования показали, что дым от лесных пожаров является “важным фактором глобальной смертности”, которая ежегодно исчисляется сотнями тысяч человек и продолжает расти. “Неконтролируемые лесные пожары приводят к негативным последствиям, которые могут включать повышение температуры воды, изменение её химического состава, увеличение отложений, изменения в круговороте питательных веществ и доступности пищи, а также увеличение потенциала эрозии и др. Эти последствия могут повлиять на водные организмы и популяции”, – подчеркнул Джон Винн, национальный пресс-секретарь Лесной службы США. В докладе ЮНЕП прогнозируется глобальное увеличение числа экстремальных пожаров на 14 % к 2030 году, на 30 % к концу 2050 года и на 50 % к концу века. В докладе говорится, что “полностью устранить риск, связанный с лесными пожарами, практически невозможно”. Поэтому вся ответственность ложится на управление и снижение риска.
Авиационное пожаротушение играет жизненно важную роль в управлении и борьбе с лесными пожарами, и в связи с ростом их частоты и интенсивности важность все более эффективных и инновационных стратегий авиационного пожаротушения трудно переоценить. “Применение антипиренов с воздуха является частью комплексной стратегии пожаротушения и применяется в самых разных ситуациях”, – подтвердил Винн. “Высокая интенсивность огня, быстрые темпы распространения пожара и другие факторы затрудняют доступ наземных пожарных к возгораниям в дикой природе и их безопасное тушение. Применяемые с воздуха антипирены замедляют скорость распространения огня, охлаждая и покрывая топливо, уменьшая количество кислорода в огне и замедляя скорость его сгорания, поскольку неорганические соли антипирена изменяют процесс горения. Это может снизить интенсивность пожара и дать пожарным время для создания противопожарных линий, которые с большей вероятностью выдержат огонь. Это также повышает безопасность пожарных и минимизирует воздействие огня на окружающую среду. Используемые в настоящее время огнезащитные составы, доставляемые с воздуха, в основном представляют собой неорганические удобрения (фосфаты аммония) или другие неорганические соли (хлорид магния)”.
Действительно, среди типов антипиренов, используемых для борьбы с лесными пожарами, есть антипирены длительного действия на водной основе, содержащие фосфатные соли аммония и другие добавки, а также пены класса А и усилители воды. К сожалению, основа фосфата аммония, традиционно используемая в средствах для воздушного пожаротушения, токсична для некоторых сред обитания. Противопожарные водные добавки предназначены для применения только в наземных средах обитания, однако существует вероятность их попадания в воду, что может вызвать негативные последствия для водных видов. Традиционно в добавках к воде для пожаротушения использовались перфторированные химикаты (ПФХ), которые не только токсичны для многих видов, но и устойчивы, что приводит к глобальному распространению в окружающей среде. В исследовании 2023 года ученые оценили токсичность и опасность противопожарных добавок к воде для водных беспозвоночных. Воздействие девяти добавок для противопожарной воды было протестировано на трех видах пресноводных беспозвоночных. Исследователи обнаружили, что большинство из них могут быть опасны для биоты. На обычные пенообразователи были наложены ограничения из-за их экологической опасности; например, в Европейском союзе (ЕС) действуют ограничения на перфтороктановый сульфонат (PFOS) и перфтороктановую кислоту (PFOA). Поэтому ключевым моментом для отрасли является воздействие средств воздушного пожаротушения на окружающую среду, и задача состоит в разработке антипиренов и подавителей, которые были бы не только эффективными, но и экологичными.
Лесная служба постоянно работает над совершенствованием составов, чтобы свести к минимуму потенциальное негативное воздействие, сохраняя или повышая эффективность огнезащитных средств
Повышение безопасности и эффективности
Лесная служба США, входящая в состав Министерства сельского хозяйства США (USDA), проводит исследования по изучению токсичности пены и химических веществ для пеноподавления для растений и животных, а также уделяет пристальное внимание обеспечению экологической устойчивости. Винн поделился с AirMed&Rescue кратким обзором работы и приоритетов агентства в этой области. “Лесная служба постоянно работает над совершенствованием составов, чтобы свести к минимуму потенциальное негативное воздействие, сохраняя или повышая эффективность огнезащитных средств. Агентство тестирует все типы квалифицированных химических веществ для пожаров в дикой природе на токсичность”, – заявил он. “Все антипирены, используемые Лесной службой, попадают в категорию практически нетоксичных для млекопитающих, водных видов и человека, установленную Агентством по охране окружающей среды. Риск негативного воздействия на водные виды зависит от типа и количества применяемого ретарданта, размера и течения ручья, поведения видов (например, они могут перемещаться в другие места), времени года, продолжительности воздействия и других факторов”.
Чтобы получить представление о воздействии на среду, в своих исследованиях Лесная служба США использовала модели, разработанные Геологической службой США (USGS). “Мы обнаружили, что время воздействия ретардантов обычно невелико и составляет от 0,17 до 2,73 часа. Исходя из смоделированной продолжительности воздействия, ожидается, что летальные случаи проникновения будут крайне редки, а большинство последствий, если они и возникнут, будут сублетальными или косвенными”, – сказал Винн.
Объединенная ассоциация воздушных пожарных (UAFA) также занимается повышением безопасности и эффективности операций воздушного пожаротушения. AirMed&Rescue побеседовала с исполнительным директором ассоциации Полом Петерсеном (Paul Petersen), который рассказал, что сегодня члены ассоциации предлагают экологически безопасные средства пожаротушения/ретарданты. “Они соответствуют функциональным и химическим требованиям Лесной службы Министерства сельского хозяйства США и проходят строгие испытания, проводимые федеральными органами”, – утверждает он. “Наши члены постоянно работают над новыми продуктами, чтобы улучшить характеристики, требуемые правительством, и уменьшить воздействие на окружающую среду”.
Наши члены постоянно работают над новыми продуктами, чтобы улучшить характеристики, требуемые правительством, и уменьшить воздействие на окружающую среду
Помимо работы над противопожарной продукцией, члены UAFA также стремятся улучшить воздействие самолетов на окружающую среду. “Наши члены максимально расширяют возможности самолетов по переноске и сбросу грузов, чтобы сократить количество необходимых взлетов/посадок”, – заявил Петерсен. Они также внедряют новые технологии, которые позволяют лучше определять местоположение и точность сброса антипирена или воды, чтобы повысить эффективность замедления пожара”. Кроме того, постоянное совершенствование состава авиационного топлива повысит эффективность двигателей, снизит расходы и выбросы”.
Действительно, если смотреть шире, то устойчивое развитие авиационной пожарной охраны включает в себя множество компонентов и возможностей – например, снижение углеродного следа от эксплуатации самолетов и изучение электрических и гибридно-электрических силовых установок.
Исследования в этой области способствуют развитию нынешнего и будущего потенциала экологически чистых средств пожаротушения. “Лесная служба проводила и продолжает проводить исследования экологических последствий применения ретардантов”, – говорит Винн. “Эти исследования выходят за рамки оценки токсичности и риска, требуемой агентством”.
Еще одним примером исследований в этой области является исследование 2022 года, в котором ученые провели эксперименты по предотвращению и тушению пожаров, чтобы изучить эффективность экологически чистого гидрогеля, и отметили его короткое время тушения и малый объем потребления. Исследователи из Стэнфордского университета в США разработали профилактический гель, который можно наносить на подверженные возгоранию участки и который сохраняет свои противопожарные свойства на протяжении всего пика пожароопасного сезона. “Это потенциально может сделать борьбу с пожарами в дикой природе более проактивной, а не реактивной”, – говорит Эрик Аппель, старший автор исследования и доцент кафедры материаловедения и инженерии.
Расширение использования спутников для получения разведывательной информации и беспилотников для выполнения новых функций по защите пожарных на земле откроет множество возможностей для новых способов борьбы с лесными пожарами”.
Исследователи работали с Калифорнийским департаментом лесного хозяйства и пожарной охраны (CAL FIRE), чтобы протестировать гель, и Алан Питерс, начальник отдела CAL FIRE, сказал: “У нас нет инструмента, сопоставимого с этим. У него есть потенциал, чтобы определенно сократить количество пожаров”.
Потенциал есть и у пожарных дронов, которые способны быстро обследовать обширные территории, охваченные огнем, снижая риск для наземных бригад. Благодаря своим размерам и маневренности они обладают отличной точностью и могут добраться до мест, недоступных для самолетов. Они даже могут играть роль в тушении пожаров: португальский беспилотник под названием SAP способен помочь в борьбе с пожарами на ранних и поздних стадиях. “Все более широкое использование спутников для получения разведывательной информации и беспилотников для выполнения новых функций по защите пожарных на земле откроет множество возможностей для новых способов борьбы с лесными пожарами”, – говорит Петерсен.
Использование беспилотников также может помочь смягчить воздействие обычных самолетов на окружающую среду, а также устранить риск для пожарных и членов экипажей”. В документе, опубликованном в 2023 году, НАСА рассмотрело возможность использования автономных биоразлагаемых самопожертвовательных дронов (ABS), которые, как следует из названия, “самопожертвуются”, выделяя антипирен при падении. Таким образом, они обеспечивают безопасное применение антипиренов без опасности для пожарных.
Благодаря постоянным инновациям средства воздушного пожаротушения и подавления становятся все более экологичными. “За последние 10 лет содержание аммиака в одобренных продуктах снизилось на 33 % по сравнению с составами, одобренными до 2011 года”, – подчеркнул Винн. “Требования к токсичности для рыб были повышены в пересмотренной к 2020 году спецификации, чтобы стимулировать тенденцию к использованию менее токсичных продуктов”.
Можно ожидать, что дальнейшие инновации в этой области приведут к тому, что противопожарные продукты завтрашнего дня станут еще более эффективными и экологичными. Винн подтвердил, что Лесная служба продолжит разработку спецификаций, которые обеспечат более экологичные антипирены: “Например, на протяжении многих лет путем тщательного тестирования и анализа Лесная служба работала над уменьшением количества аммиака в квалифицированных антипиренах, чтобы снизить токсичность”.
Петерсен отметил, что будущее воздушного пожаротушения во многом зависит от того, каким оно будет по решению правительств, управляющих лесными пожарами. “Существует множество проектов по исследованиям и разработкам, финансируемых нашими членами, частным и венчурным капиталом, но пока правительства не примут решения о том, что они будут использовать, это, к сожалению, игра в угадайку, – сказал он.
Сокращение количества сжигаемых площадей, особенно вблизи городских территорий, будет иметь решающее значение для уменьшения экологического и экономического ущерба от сжигаемого имущества.
Действительно, поскольку проблемы, связанные с изменением климата, продолжают расти, а лесные пожары становятся все более частыми и сильными, противопожарные добавки будут использоваться все чаще и чаще, а инвестиции, исследования и глобальное сотрудничество между заинтересованными сторонами в сфере воздушного пожаротушения и за ее пределами жизненно необходимы. Разработка экологически чистых антипиренов и пены имеет решающее значение для планеты, дикой природы и здоровья людей, а также является обязательным условием безопасного и устойчивого будущего. “В обозримом будущем воздушное пожаротушение станет стандартом в борьбе с лесными пожарами и их тушении. Сокращение количества сжигаемых акров, особенно вблизи городских территорий, будет иметь решающее значение для уменьшения экологического и экономического ущерба от сгоревших объектов”, – заключил Петерсен. “В обозримом будущем золотым стандартом для экологического благополучия экосистемы Земли будет как можно более быстрое подавление всех незапланированных пожаров в дикой природе. Авиационное пожаротушение будет и впредь играть важнейшую роль в этой работе”.
