Взрывная дезинфекция
Петербургские микробиологи, объединившись с военными инженерами, готовы победить заразу, от которой погибают переболевшие ковидом.
«Взрывная дезинфекция» — так назвал технологию моментальной очистки помещений ее автор, профессор Владимир Захматов. В самом начале пандемии, в марте этого года, он придумал ее и обосновал. В это время сам ученый, которому 66 лет, сидел на самоизоляции (группа риска). Говорит, что просто заскучал дома — и придумал, вспомнив собственную методику тушения пожаров. Смысл его новой идеи тот же: взрывное распыление.
— Идею распыления веществ путем взрыва я разработал еще в конце 1970-х годов, — говорит Захматов. — Тогда я предложил ее для моментального тушения очагов возгорания. Направленный взрыв создает вихрь из мельчайших капелек воды или порошка. Вылетая из контейнера, они моментально забивают все, что может гореть.
Первые образцы таких огнетушителей были созданы на базе обычной ракетницы. Они были карманного формата и служили для моментального тушения загоревшегося человека. Власти СССР опасались самосожжений во время Олимпиады в Москве в 1980 году, поэтому партия таких огнетушителей оказалась очень востребована.
Процесс тушения пожаров путем взрывного распыления, считает Захматов, мало чем отличается от дезинфекции помещений.
В конце концов, говорит он, направленному взрыву без разницы, из чего делать вихрь: из воды или дезинфицирующего раствора. И хотя саму технологию импульсного ударно-волнового распыления нельзя назвать новой, для дезинфекции, по мнению Захматова, она в полном смысле инновационная.
— Вся процедура дезинфекции помещений и человека у нас, да и во всем мире, мало чем отличается от той, что использовалась сто лет назад, — объясняет Захматов. — Все те же фигуры с рюкзаками на спине, в одном отделении — дезраствор, а в другом — сжатый воздух. Гибкий шланг от рюкзака, который соединяется с распылителем на конце трубки. Ходит дезинфектор и поливает все поверхности. Еще можно потолок побелить. Там хоть видно, если по какой-то площади не прошелся: белым не стал. А как угадаешь при обработке, где уже полили, а где нет?
Владимир Захматов. Фото из личного архива
Конечно, сейчас имеются современные аппараты, которые за несколько минут автоматически распыляют аэрозоль по всему помещению. Но встретить их можно разве что в больницах городов-миллионников. Да и то не во всех, потому что дорого. Остальные больницы вынуждены проводить дезинфекцию дедовским способом.
А теперь представьте: в палату больницы площадью 30 квадратных метров открывает дверь человек с чем-то, напоминающим ружье очень большого калибра. Пациентов просят выйти, а если это невозможно, то просто накрывают одеялом. Вошедший направляет ствол вверх, нажимает курок, звучит приглушенный выстрел. Это сработал капсюль, создающий направлено-локальный взрыв. В помещение через дверной проем ворвался смерч из мельчайших капелек дезраствора. Они забиваются во все трещинки, их гонит ударная волна. Эта технология работает во время тушения пожаров, которые гаснут моментально на всей площади, накрытой вихрем водяных капель. Не вижу никаких причин, чтобы эта же технология не сработала при дезинфекции.
Захматов напоминает, что «шлюзование» медработников, переходящих из «красной» зоны в обычную, занимает примерно час.
«Взрывная дезинфекция», примененная в шлюзах, позволит свести эту процедуру к 2–3 минутам.
— Неважно, где будет применяться взрывная дезинфекция, — говорит Захматов. — Важен сам принцип ударно-волнового распыления. А для каждого конкретного случая можно сделать отдельные аппараты. Для стационарных шлюзов — предусмотреть не взрывной капсюль, создающий вихрь-смерч, а принудительное распыление путем воздействия сильным разрядом тока. Зашел человек в шлюз, дернул веревочку, где-то в глубине замкнул контакт, пославший разряд тока в емкость с дезинфицирующим раствором, — и пациент получил свою дозу микрокапельного дезинфицирующего душа.
А для больших площадей (например, коридоров больниц или концертных залов) можно использовать одномоментные выстрелы из нескольких стволов. Такими аппаратами мы пользовались еще в 1980-х для моментального тушения складов боеприпасов. Зона надежного покрытия для такой установки — несколько сотен квадратных метров, в зависимости от количества стволов и распыляемого материала.
Пожарный танк «Импульс-3М»
По мнению Захматова, подобные установки, только многоствольные, можно использовать даже для дезинфекции улиц. И это не мечты, а реальность: 12 опытно-промышленных 50-ствольных установок из 37, созданных в 80-е годы на базе танков Т-54, Т-55 и Т-62, до сих пор используются для тушения больших площадей. В Чернобыле применяли 7-, 8-, 9-, 16- и 25-ствольные установки. С 1997 года в зоне Чернобыля основную роль в защите высокорадиоактивных объектов от фронта лесного пожара играют два 50-ствольных пожарных танка «Импульс-3М». Другой вопрос, что создано их было мало, а потому и знают о них лишь единицы.
Это может казаться фантазиями Кулибина, но о технологии Захматова уже знают в петербургском НИИ гриппа.
— Такая методика на первый взгляд выглядит впечатляюще, — говорит заместитель директора Института гриппа по проектной работе Алексей Маликов. — В нынешних реалиях она действительно может стать эффективным оружием борьбы с коронавирусом. Но сначала ее хорошо бы проверить в лабораторных условиях.
Мы не можем позволить себе выпустить «в поле» то, что не прошло всесторонних лабораторных испытаний.
По словам Маликова, методик дезинфекции в последнее время изобретатели выдвигают массу.
— Одна питерская фирма предлагает использовать для дезинфекции клейкую пленку, — приводит пример Маликов. — Наклеиваешь такую на любую поверхность — и, мол, ни один микроб живым не уйдет. Или есть интересная методика облучения помещений. Абсолютно безвредная, уверены авторы, для человека, но губительная для микрофлоры. Все это безумно интересно, но требует изучения и независимых исследований.
Технология Захматова в этом смысле не исключение. Хотя, повторюсь, из всех предложенных она самая правдоподобная.
Захматов убежден, что альтернативы его технологии нет. Все остальное сложно, дорого или невыполнимо вовсе. А его методика, по крайней мере в пожаротушении, по-настоящему проверена, говорит он, и признана при ликвидации последствий чернобыльской катастрофы.
Во время взрыва реактора в четвертом энергоблоке станции существенная часть радиационной пыли (75–80%) обрушилась на стоящий в непосредственной близости от станции лес. За сутки он превратился в сухостой. Лето 1986 года выдалось жарким, и в лесу постоянно вспыхивали сухие деревья. Радиационный фон там достигал 2500 рентген в час (смертельная доза для человека — 700–900 рентген), а постоянные тушения замедляли работы по сооружению саркофага над взорвавшимся реактором. Проблему «рыжего леса» надо было решать радикально и быстро. И из Киева на место катастрофы был вызван молодой сотрудник Института сварки имени Евгения Патона, кандидат наук Владимир Захматов.
Вид на здание НИИ гриппа им. А. А. Смородинцева. Фото: Александр Демьянчук / ТАСС
— В Чернобыль меня послали уже как опытного борца с пожарами, — вспоминает он. — Старые технологии там не работали, требовалось что-то новое. По мнению Патона-младшего, сына знаменитого инженера, моя технология взрывного пожаротушения могла стать тем, что спасет ситуацию.
Когда Захматов предложил тушить пожары в лесу путем подрыва «огнетушащей бомбы», его чуть не растерзали пожарные, говорит он, выглядело это как бред сумасшедшего. Но время шло, лес постоянно горел, а других идей не было. И военные решили рискнуть.
— «Бомба» состояла из нескольких мешков с мокрым песком, — вспоминает Захматов. — Ее доставлял к месту пожара вертолет, снижался метров до десяти, нажимал рычаг сброса. В этот момент срабатывал детонатор — и заряд направленного взрыва создавал из мокрого песка локальный смерч. За считаные секунды тот накрывал всю площадь пожара и гасил его. Доза радиации, которую получал при этом экипаж вертолета, была минимальна, потому что происходило все очень быстро, за считаные секунды. Позже стали использовать многобомбовые платформы, когда требовалось разом потушить пару тысяч квадратных километров с множественными очагами.
После успеха взрывной технологии пожаротушения к Захматову стали прислушиваться. И когда он предложил использовать всю ту же взрывную технологию для распыления реагентов, локализующих радиационную пыль, от него не отмахнулись. Внимательно выслушали и применили.
— Та технология, что использовалась для распыления реагентов в Чернобыле, по сути, и есть дезинфекция, — считает Захматов. — Я не сомневаюсь, что она выгодна, безопасна для человека, вполне доступна, а в нынешних условиях еще и необходима. Можно использовать те же ручные огнетушители, пробные партии которых выпускались в России, а промышленное производство налажено сейчас в Китае и Эстонии.
Заместитель проректора по научной работе Балтийского государственного технического университета (Военмех) профессор Михаил Чернышов в оценке применения изделий Захматова осторожен.
— Его технология, безусловно, очень интересна и перспективна, — заметил он в разговоре с «Новой». — Думаю, если не будет перебоев с финансированием, где-то через два-три года мы сможем представить первые опытные образцы установки для дезинфекции больших помещений.
Срок в два-три года, когда кругом пандемия, вирус и суперинфекция, кажется изобретателю вежливым объяснением, что он ошибся адресом.
— Даже если нам дадут полный карт-бланш, откроют финансирование и уберут все бюрократические препоны, все равно потребуется два-три месяца лабораторных испытаний, — снижает планку Чернышов. — Необходимо в лабораторных условиях испытать то, как поведут себя дезинфицирующие составы при взрывном распылении. Но я согласен, что существующие образцы ручных огнетушителей Захматова можно переделать для дезинфекции небольших помещений. Вагона метро, например.
Владимир Захматов не устает сравнивать пандемию с чернобыльской катастрофой и говорит, что непременно найдется кто-то, кто рискнет и перестанет иронизировать по поводу тушения пожара мокрым песком, а возьмет и попробует. Китайцы, намекает ученый, уже интересуются, даже письма ему пишут.
Справка «Новой»
Захматов Владимир Дмитриевич — профессор Университета МЧС в Санкт-Петербурге, доктор технических наук, специалист по физике горения и взрыва, признанный в мире эксперт по взрывам и пожарам, разработчик современных импульсных средств пожаротушения, автор 382 научных работ, пяти монографий и трех учебников, обладатель шести патентов СССР, 13 российских патентов, пяти европатентов, пяти патентов Китая. Участник ликвидации последствий Чернобыльской аварии и более чем двух десятков крупных и катастрофических пожаров.