Τα συμβατικά πλυντήρια πιάτων συχνά δεν σκοτώνουν όλους τους επιβλαβείς μικροοργανισμούς που παραμένουν στα πιάτα, τα μπολ και τα μαχαιροπήρουνα. Απαιτούν επίσης μεγάλους χρόνους κύκλου που καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ το σαπούνι που αντλείται μέσα και έξω από τα πλυντήρια απελευθερώνεται στις πηγές νερού, μολύνοντας το περιβάλλον.
Τα πλυντήρια πιάτων με υπέρθερμο ατμό θα μπορούσαν να προσφέρουν μια πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον λύση. Στην επιθεώρηση Physics of Fluids, του AIP Publishing, ερευνητές από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ντόρτμουντ και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου προσομοίωσαν ένα τέτοιο πλυντήριο πιάτων, διαπιστώνοντας ότι σκοτώνει το 99% των βακτηρίων σε ένα πιάτο σε μόλις 25 δευτερόλεπτα.
Το μοντέλο ενός εξιδανικευμένου πλυντηρίου πιάτων μοιάζει με ένα κουτί με συμπαγή πλευρικά τοιχώματα, ένα άνοιγμα στο πάνω μέρος και ένα ακροφύσιο στο κάτω μέρος. Ένα πιάτο καλυμμένο με ένα ανθεκτικό στη θερμότητα στέλεχος βακτηρίων τοποθετείται ακριβώς πάνω από το ακροφύσιο. Μόλις η πλάκα φτάσει σε μια ορισμένη οριακή θερμοκρασία στην προσομοίωση, οι μικροοργανισμοί θεωρούνται αδρανοποιημένοι.
“Ο ατμός βγαίνει από το ακροφύσιο με πολύ υψηλή ταχύτητα. Μπορούμε να δούμε κραδασμούς και η τυρβώδης ροή που δημιουργείται έχει στροβιλισμούς και δίνες”, δήλωσε η συγγραφέας Natalie Germann, του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Ντόρτμουντ. “Συμπεριλαμβάνουμε επίσης τη μεταφορά θερμότητας, η οποία δείχνει πώς αλλάζει η θερμότητα στο κουτί προσομοίωσης και τη συμπύκνωση στις στερεές επιφάνειες”.
Τα κρουστικά κύματα, που δημιουργούνται από την υψηλή ταχύτητα του ατμού, αντανακλώνται στις επιφάνειες του πλυντηρίου πιάτων. Αν και η ομάδα επικεντρώθηκε στα βακτήρια σε αυτή την εργασία, οι κρουστικοί παλμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αποτελεσματική απομάκρυνση υπολειμμάτων τροφίμων στο μέλλον.
“Η μελέτη μας βοηθά στον προσδιορισμό της ισχύος των κρουστικών κύματος, της θέσης των κρουστικών κύματος και των στροβίλων που δημιουργούνται στο εσωτερικό του πλυντηρίου πιάτων”, δήλωσε η συγγραφέας Laila Abu-Farah, του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Μονάχου. “Αυτά τα πράγματα είναι πολύ σημαντικά για τη διευθέτηση των αντικειμένων ή των αντικειμένων μέσα στο πλυντήριο πιάτων και την τοποθέτηση και τον προσανατολισμό των ακροφυσίων”.
Ενώ οι προσομοιώσεις δείχνουν γρήγορη αδρανοποίηση των βακτηρίων, οι πραγματικές εφαρμογές του πλυντηρίου πιάτων θα περιλάμβαναν περισσότερα από ένα πιάτα και επομένως θα απαιτούσαν περισσότερο χρόνο. Ωστόσο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι και πάλι θα ήταν πολύ πιο γρήγορη και αποτελεσματική από τη συμβατική τεχνολογία.
Το πλυντήριο πιάτων με υπέρθερμο ατμό θα κόστιζε αρχικά περισσότερο, αλλά μακροπρόθεσμα θα αποδιδόταν με την εξοικονόμηση νερού, ηλεκτρικού ρεύματος και απορρυπαντικού. Θα ήταν ιδανικό για χρήση σε εστιατόρια, ξενοδοχεία και νοσοκομεία, τα οποία πρέπει να πληρούν υψηλά πρότυπα υγιεινής.
“Επιβεβαιώσαμε ότι η εφαρμογή πλυντηρίου πιάτων με τη χρήση υπέρθερμου ατμού είναι πολλά υποσχόμενη”, δήλωσε ο Germann. “Πρόκειται για την πρώτη εργασία που συνδυάζει τη δυναμική των ρευστών και τη μεταφορά θερμότητας με την αλλαγή φάσης και την αδρανοποίηση βακτηρίων. Θέτει έτσι τα θεμέλια για μελλοντική υπολογιστική έρευνα και περαιτέρω τεχνικές εργασίες”.