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マイクロバブルの「圧縮破壊現象」(圧壊)は、あるか

マイクロバブルを作れば、すなわち圧壊するのか

当社に寄せられるマイクロバブルをテーマにしたお引合いの中で、マイクロバブルの「圧縮破壊現象」(圧壊)への期待が
動機付けになっていることが少なくありません。
これは特定のマイクロバブル研究者が、「圧縮破壊現象」が起こるとするレポートを発表していたり、それに同調した
マイクロバブル発生機メーカーがPRしたりするため、マイクロバブルについてウェブサイトで検索すると
必ず目に留まるからです。

その研究者の主張は、水中でマイクロバブルをつくると、「バブルの表面張力」によってマイクロバブルは
自己収縮(自己加圧)して縮み、最終的にはバブル内部の圧力が無限大になり、高温・高圧の反応場が生み出される、
というものです。
この主張を発端にして、「マイクロバブルを作れば、フリーラジカルができてウイルスを殺せる」とか、
「有機物が分解されるため、マイクロバブルだけで排水が処理ができる」などといって装置を販売している会社もあります。

【マイクロバブルの自己収縮による圧縮破壊現象】を主張している研究者が、権威ある国立の研究機関に所属していると
いうこともあって、これを見た人が、「マイクロバブルを作りさえすれば、現在抱えている課題を解決できるのではないか」
「マイクロバブルには無限の可能性が秘められている」と信じてしまうわけです。

“自己収縮”による「圧縮破壊現象」は、追試されていない

極めて少数の人たちしか主張していない現象です

マイクロバブルの自己収縮による圧縮破壊現象は、当社が知る限り、極めて少数の人しか主張していない現象です。
マイクロバブルを作りさえすれば、バブルが勝手に自己収縮をして、高圧のエネルギーを発する、というのが本当であれば、
このエネルギーを使った、かつてない化学反応方法の論文が、世界中で相次いで発表されるに違いないわけですが、
そのようなことはありません。
なお、【自己収縮による圧縮破壊現象】は、追試で確認されてはいません。

京都大学名誉教授の芹澤昭示氏は、【自己収縮による圧縮破壊現象】について、以下のようにコメントしています。
 ●既存の知見と物理的に合致しない部分を含んでいる
 ●マイクロバブルは自然に圧縮破壊することはない
 ●すべてのマイクロバブルが自然に圧縮破壊すると考えるならば、容器内のマイクロバブル群の中心領域は
  圧縮破壊に伴って衝撃波が相乗的に影響し合い、高温・高圧になるはず。しかし、実際には高温になっていない。

バブルの「圧縮破壊現象」は、確かに確認されている現象です

しかし、「超音波化学」という分野での現象で、作り方・やり方が全く違う!

マイクロバブルの「圧縮破壊現象」は、「超音波化学」という分野で、確かに確認されている現象です。
しかしこれは、「マイクロバブルが勝手に収縮をして・・・」という話しとは、まったく違うものです。

液体中に超音波を照射すると、できた負圧に溶存ガスが集まってきて
バブルができます。それでもなお、超音波を当て続けると、超音波という
エネルギーを与え続けられて、次第次第にバブルは大きく成長します。
しかし、ある段階までバブルが成長すると、不安定になって形を維持
できなくなるため、液体が気泡内に突入してクラッシュ(圧縮破壊)します。

この瞬間に、気泡内部の温度は太陽の表面温度に匹敵する
5,500℃にまで達し、時速400kmのジェット流が出るとされています。
このクラッシュした瞬間の写真が、右の写真です。
(※この内容は、1989年4月号の日経サイエンス誌に掲載された
レポート「超音波がひらく新しい化学」(K.S.サスリック著)の抜粋です。
現在では入手困難のため、お問合せいただければ、レポートのコピーを差し上げます。)

お問合せ

つまり圧縮破壊は、超音波エネルギーを受け続けた、いわば超エリートのバブルが起こす現象であるということです。
なお、超音波化学における圧縮破壊現象については、世界中で様々なレポートが出され、追試されています。
そしてこの現象は様々な研究者によって再現テストされ、紛れもなく真実だと確認されています。

一般によく知られている圧縮破壊現象としては、船舶のスクリューのエロージョン(壊食)があります。
キャビテーション現象(空洞現象)ともいわれます。
水中でスクリューが高速回転すると、局所的な負圧ができて溶存ガスが気泡化します。それが水圧によってクラッシュ
するときに大きな衝撃波が出て、金属製のスクリューがボロボロになったり、振動が発生してしまうのです。
この衝撃波エネルギーを化学反応などに応用するために、圧縮破壊を人為的に起こす方法として、超音波という
エネルギーが使われるわけです。

「圧縮破壊」を起こすバブルは大サイズ

バブルサイズは、小さければ小さいほど優れている、のではない!

前述の、超音波を使って作った、圧縮破壊を起こすバブルのサイズは、150ミクロン〜170ミクロンほどです。
一般的な「マイクロバブル」のサイズ定義は、10ミクロン〜数十ミクロン程度ですので、圧縮破壊を起こすバブルの
サイズはとても大きいことが分かります。
超音波などのエネルギーを最大限まで抱え込んだ、大サイズのバブルがクラッシュするから、膨大なエネルギーを
発するのです。

マイクロバブル・ナノバブルの世界には、バブルは小さければ小さいほど優れている、という風潮があります。
たとえば、「1mL中に◯◯万個のナノバブルが含まれています」というPRをよく目にします。
しかし、圧縮破壊を起こすバブルサイズは実は大きい、という例から分かる通り、小さいバブル=優れている、という
決め付けは、バブルがもつ可能性を狭めてしまう行為です。
使用用途に応じて最適なバブルサイズは異なるのだ、というスタンスで技術探求すべきところを、バブルの小ささを
競うことに懸命になっている今のマイクロバブル業界を、OHR社は憂いています。

もし、マイクロバブルが自己収縮したら、浮上分離処理には使えない

マイクロバブルを作れば、自然に圧縮破壊を起こす、というのは明らかな誤りだと、当社は考えています。
古くから、マイクロバブルが水中で上昇する力を利用した「浮上分離」(加圧浮上)という水処理の手法が採られて
きましたが、「マイクロバブルを作るとなぜかBODとかCODが低減する」というような不思議な現象は確認されて
いませんし、そもそも、マイクロバブルが自己収縮を起こしてしまったら、マイクロバブルは浮上しないわけで、
浮上分離には使えなくなってしまいます。

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