Gaz Browna i odpady jądrowe
Artykuł po raz pierwszy w języku polskim ukazał się w dwumiesięczniku Nexus w numerze 150 (4/2023)
Tytuł oryginalny: „Brown’s Gas And Nuclear Waste”, Nexus (wydanie angielskie), vol. 30, nr 3
Dr Stuart Jeanne Bramhall
Copyright © 2023
O gazie Browna dowiedziałam się po raz pierwszy z wywiadu, jakiego Radiu Out There1 udzielił Duncan Roads, wydawca magazynu Nexus. Mówił w nim o dwusetnym numerze magazynu, w którym przypomniał 20 najlepszych jego zdaniem artykułów opublikowanych na przestrzeni minionych 36 lat. Wspomniał między innymi o artykule z roku 2017 poświęconym gazowi Browna.2 Chociaż sam artykuł poświęcony jest wyłącznie jego właściwościom zdrowotnym, Roads napomknął również o jego zastosowaniu do dekontaminacji odpadów jądrowych.
Uczestnicząc od prawie 40 lat w kampanii na rzecz oczyszczenia składowiska jądrowego Hanford położonego we wschodniej części stanu Washington, byłam zaskoczona, gdy dowiedziałam się, że gaz Browna, znany również jako HHO, oksyhydrogen, hydroksy gaz i Knallgas (w Niemczech i Skandynawii) jest jednym z zaledwie dziewięciu recenzowanych tanich procesów dekontaminacji odpadów jądrowych.
Wykorzystanie hydrolizy do produkcji „oksyhydrogenu”, pierwszej mieszaniny gazowej wykorzystywanej do spawania,3 zostało po raz pierwszy zaproponowane przez brytyjskiego chemika i wynalazcę Williama Nicholsona w roku 1800.
W roku 1974 urodzony w Bułgarii inżynier elektryk Yull Brown uzyskał nowe patenty na generatory czegoś, co nazwano później „Gazem Browna”.4 Generatory te rozszczepiały wodę na naładowane cząsteczki wodoru i tlenu oraz rodniki hydroksylowe (OH) w procesie elektrolizy alkalicznej.
Nieco wcześniej po przeniesieniu się do Australii w roku 1954 właśnie tam opracował i wyprodukował pierwsze generatory. Na prośbę rządu chińskiego w latach 1990. przeniósł ich produkcję do Chińskiej Republiki Ludowej.5 To zainspirowało chińskich producentów do stosowania gazu Browna zamiast acetylenu w ich palnikach spawalniczych.
Inne początkowe chińskie zastosowania gazu Browna oprócz spawania i lutowania obejmowały odsalanie wody, neutralizację i niszczenie toksycznych odpadów, produkcję farmaceutyczną oraz hartowanie materiałów. W roku 1996 Chińczycy ponownie zaprosili Yulla Browna i poprosili go o zbudowanie systemu gazu Browna przeznaczonego dla samochodów.
Obecnie większość generatorów gazu Browna jest produkowana w Chinach, głównie do spawania, lutowania, celów zdrowotnych i poprawy procesu spalania w pojazdach. Firma Made-in-China oferuje online 3535 modeli generatorów gazu Browna pochodzących od 65 różnych dostawców. Ich ceny (w dolarach amerykańskich) wahają się od 78 do 42 000 dolarów.6
W roku 1992 na prośbę kongresmena Berkeleya Bedella urzędnicy Departamentu Energii USA uczestniczyli w Ontario w Kalifornii w pokazie, podczas którego palnik zasilany gazem Browna w ciągu kilku minut zmniejszył radioaktywność kobaltu-60 o 96 procent.7
W USA i innych krajach zachodnich wykorzystywanie oksyhydrogenu lub gazu Browna do innych celów niż spawanie jest nadal postrzegane przez Wikipedię, Nature i Popular Mechanics jako nauka „peryferyjna”. Inaczej jest w Chinach i Korei Południowej, gdzie trwają poważne badania nad gazem Browna, głównie pod kątem zastosowań medycznych oraz poprawy procesu spalania paliw kopalnych w pojazdach i zmniejszenia zanieczyszczenia cząstkami stałymi, a także do neutralizacji odpadów (chemicznych i nuklearnych).
Wydajność procesu spalania paliwa i zanieczyszczenie cząstkami stałymi
Spośród licznych recenzowanych chińskich badań dotyczących zastosowania generatorów gazu Browna w silnikach diesla i benzynowych w celu poprawy efektywności procesu spalania paliwa najciekawsze są te z roku 2015 opublikowane w magazynie Journal of Jiangsu University8 i z roku 2016 zamieszczone w czasopiśmie Energy Technology9.
Istnieją również dwa badania pochodzące z Jordanii, odpowiednio z lat 201010 i 201111 oraz jedno z Pakistanu z roku 202012.
Ze względu na zanieczyszczenie cząstkami stałymi (smog), które osiąga niebezpieczne poziomy w wielu chińskich miastach, kilku badaczy zbadało podwójny efekt działania generatorów gazu Browna w postaci zmniejszenia ilości cząstek stałych w spalinach i bardziej efektywnego/wydajnego procesu spalania. Wśród tych badań jest jedno z Indii z roku 2014,13 dwa z roku 2022 opublikowane w czasopismach Journal of Cleaner Production14 i Processes15, oraz sześć z lat 2021–2023 omówionych w magazynie Journal of Hydrogen Energy16.
Wykorzystanie gazu Browna do neutralizacji odpadów
Koreańskie badania z roku 2004 i 200517 analizują wykorzystanie gazu Browna do witryfikacji odpadów stałych. Jedno z nich, z roku 2008,18 dotyczy wykorzystania gazu Browna do bezpiecznego zeszklenia azbestu, a inne, z roku 2012,19 bada jego zastosowanie do niezanieczyszczającego środowiska spalania odpadów.
Zastosowania zdrowotne
Większość generatorów gazu Browna w Chinach i innych krajach jest produkowana i sprzedawana w celach leczniczych. Na podstawie wieloośrodkowych badań klinicznych20 chińska Narodowa Administracja Medyczna do spraw Chorób Układu Oddechowego21 zezwala na wdychanie gazu Browna w leczeniu zapalenia płuc spowodowanego wirusem COVID-19. Opublikowany w roku 2021 w magazynie European Medical Journal22 artykuł wyjaśnia teoretyczne podstawy jego skuteczności.
Istnieje również chińskie badanie z roku 2021 dotyczące leczenia gazem Browna przewlekłej obturacyjnej choroby płuc23 oraz praca z roku 2020 pochodząca z Uniwersytetu w Salzburgu, w której dokonano przeglądu wykorzystania gazu Browna w leczeniu różnych chorób przewlekłych.24
Dekontaminacja odpadów jądrowych
Chociaż większość recenzowanych badań nad rolą gazu Browna w odkażaniu odpadów promieniotwórczych ogranicza się do teoretycznych wyjaśnień jego roli w transmutacji, to jednak wyraźnie uzasadniają one dalsze badania nad tą technologią. 24 sierpnia 1991 roku Baotou’s Nuclear Institute #202 doniósł o eksperymencie, w którym potraktowanie gazem Browna próbki kobaltu-60 zmniejszyło jej radioaktywność o ponad 50 procent.25 Chociaż istnieją niepotwierdzone doniesienia (niektóre od samego Browna) o nowszych chińskich badaniach nad rolą gazu Browna w neutralizowaniu radioaktywnych nukleotydów, rząd chiński odmówił ich ujawnienia.
W roku 1999 Mark Porringa, główny inżynier w Atomic Energy of Canada Limited, przeprowadził eksperyment z wykorzystaniem zastrzeżonego protokołu Yulla Browna na próbce izotopu 241Am, słabego emitera alfa o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 461 lat. Poziom promieniowania został zredukowany z ponad 70 000 cpm (zliczeń na minutę) do niespełna 6000 cpm w czasie niecałej minuty.
W pracy zamieszczonej w materiałach z Drugiej Międzynarodowej Konferencji ds. Niskoenergetycznej Energii Jądrowej (Second International Low Energy Nuclear Conference) z roku 2018 dr Andrew Michrowski i Mark Porringa przedstawiają solidne argumenty przemawiające za tym, że mechanizmem, dzięki któremu gaz Browna zmniejsza radioaktywność, jest transmutacja (proces zmieniający jądra atomów w celu wytworzenia nowych nieradioaktywnych izotopów).26
W roku 1999 w czasopiśmie Journal of Materials Processing Technology27, a następnie w roku 2001 w Koreańskim Towarzystwie Środowiska Atmosfery28 O-Heung Guk omówił potencjalny mechanizm (obejmujący produkcję promieni π) odpowiadający za transmutację zachodzącą pod wpływem gazu Browna.
W roku 2019 Slobodan Stankovic ze szwajcarskiego Oxyhydrogen Energy poparł ten pogląd, gdy na 22. dorocznej konferencji Międzynarodowego Towarzystwa Nauki o Skondensowanej Materii Jądrowej (International Society for Condensed Matter Nuclear Science) przedstawił wyniki eksperymentów dotyczących roli plazmy oksyhydrogenowej w syntezie nowych pierwiastków29 (czyli transmutacji).
