اساس تولید حبابهای معمولی (ماکروحبابها) عبور دادن گاز پرفشار از روزنههایی تا حد امکان کوچک است؛ حبابهایی که به این روش ساخته میشوند، قطری از حدود یک میلیمتر تا چند سانتیمتر دارند.
میناب (MNB) یا میکرو-نانوحباب (Micro-Nano Bubbles)، حبابهایی با قطر در ابعاد میکرومتر و نانومتر است. این حبابها بهدلیل اندازهی بسیار کوچکترشان، خواص فیزیکی، شیمیایی و حتی زیستی کاملاً متفاوتی با حبابهای ماکرو دارند.
سطح تماس و انتقال گاز
سطح مخصوص بالا، ویژگی اساسی میناب است و در ضریب انتقال جرم گاز از داخل حباب به مایع نقش مهمی دارد: هرچه شعاع حباب کمتر و فشار گاز داخل آن بیشتر باشد، گاز سریعتر به مایع اطراف منتقل میشود. به همین دلیل میناب میتواند مایع را به حالت فوقاشباع برساند.
برای مثال، اگر یک حباب به قطر یک میلیمتر را به حبابهایی به قطر یک میکرون تبدیل کنیم، تعداد آنها یک میلیارد برابر و سطح تماسشان با محیط اطراف هزار برابر میشود.
حبابهایی که بالا نمیروند
سرعت بالا آمدن میناب در آب تقریباً صفر است. مطالعات نشان داده حرکت این حبابها بهجای حرکت عمودی رو به بالا، براونی و کاملاً تصادفی است. چون تعداد میناب در آب بسیار زیاد است — بین ۲۰۰ میلیون تا ۲ میلیارد حباب در هر میلیلیتر — امکان خروج آزادانه از آب را ندارند و در غیاب مصرفکننده و بدون واکنش شیمیایی با محیط اطراف، تا بیش از دو ماه در آب دوام میآورند.
سه حوزهی اثرگذاری
- فیزیکی: مانند شناورسازی و کاهش ضریب درگ
- شیمیایی: مانند افزایش واکنشهای گاز و مایع، افزایش پایداری و بهبود انتقال اکسیژن از حباب به آب
- زیستی: مانند بهبود دسترسی موجودات زنده و میکروارگانیسمها به اکسیژن و گندزدایی آب با میناب ازن
صرفهی اقتصادی
در پروژههایی که قرار است ازن، اکسیژن یا گازهای گرانقیمت دیگر به آب یا فاضلاب اضافه شود، میناب با کاهش چشمگیر هدررفت گاز — حتی تا صفر — هزینهها را بهشدت کم میکند. پخششدگی بسیار بالای میناب هم غلظت تقریباً یکنواختی در تمام نقاط مخزن ایجاد میکند.