Concentration de bactéries sur la plaque à l'intérieur du lave-vaisselle au fil du temps. La vapeur surchauffée tue les bactéries en 25 secondes. Crédit :Laila Abu-Farah et Natalie Germann
Les lave-vaisselle conventionnels ne tuent souvent pas tous les micro-organismes nocifs laissés sur les assiettes, les bols et les couverts. Ils nécessitent également de longs temps de cycle qui utilisent de grandes quantités d'électricité, et le savon pompé à l'intérieur et à l'extérieur est rejeté dans les sources d'eau, polluant l'environnement.
Les lave-vaisselle à vapeur surchauffée pourraient constituer une solution plus efficace et plus respectueuse de l'environnement. En Physique des fluides , des chercheurs de l'université technique de Dortmund et de l'université technique de Munich ont simulé un tel lave-vaisselle et découvert qu'il tuait 99 % des bactéries sur une assiette en seulement 25 secondes.
Le modèle d'un lave-vaisselle idéalisé ressemble à une boîte avec des parois latérales solides, une ouverture supérieure et une buse en bas. Une plaque recouverte d'une souche bactérienne résistante à la chaleur est placée directement au-dessus de la buse. Une fois que la plaque atteint un certain seuil de température dans la simulation, les micro-organismes sont réputés inactivés.
"La vapeur sort de la buse à une vitesse très élevée. Nous pouvons voir des chocs, et le flux turbulent qui est créé a des tourbillons et des tourbillons", a déclaré l'auteur Natalie Germann, de l'Université technique de Dortmund. "Nous incluons également le transfert de chaleur, qui montre comment la chaleur change dans la boîte de simulation et la condensation sur les surfaces solides."
Les ondes de choc, créées par la vitesse élevée de la vapeur, sont réfléchies sur les surfaces du lave-vaisselle. Bien que l'équipe se soit concentrée sur les bactéries dans ce travail, les chocs pourraient être utilisés pour éliminer efficacement les débris alimentaires à l'avenir.
"Notre étude aide à déterminer la force des chocs, la position des chocs et les tourbillons qui se créent à l'intérieur du lave-vaisselle", a déclaré l'auteur Laila Abu-Farah, de l'Université technique de Munich. "Ces choses sont très importantes pour disposer les articles ou les objets à l'intérieur du lave-vaisselle et pour le placement et l'orientation des buses."
Alors que les simulations montrent une inactivation rapide des bactéries, les applications réelles du lave-vaisselle comprendraient plus d'une assiette et prendraient donc plus de temps. Cependant, les chercheurs pensent qu'il serait encore beaucoup plus rapide et plus efficace que la technologie conventionnelle.
Le lave-vaisselle à vapeur surchauffée coûterait initialement plus cher, mais serait rentable à long terme avec des économies d'eau, d'électricité et de détergent. Il serait idéal pour une utilisation dans les restaurants, les hôtels et les hôpitaux, qui doivent répondre à des normes d'hygiène élevées.
"Nous avons confirmé que l'application de lave-vaisselle utilisant de la vapeur surchauffée est prometteuse", a déclaré Germann. "Il s'agit du premier travail combinant la dynamique des fluides et le transfert de chaleur avec le changement de phase et l'inactivation bactérienne. Il jette ainsi les bases de futures recherches informatiques et de futurs travaux techniques."
L'article "Simulations de changements de phase thermique et d'inactivation bactérienne dans un lave-vaisselle à vapeur surchauffée" est rédigé par Laila Abu-Farah et Natalie Germann. L'article paraîtra dans Physique des fluides le 30 août 2022. + Explorer plus loin
