La cuisson à la poêle avec de l'huile peut vite devenir dangereuse si des gouttelettes d'huile chaude « explosives » sautent de la poêle, entraînant des brûlures douloureuses. Mais ces gouttelettes peuvent faire quelque chose d'encore plus dommageable :contribuer à la pollution de l'air intérieur.

Un groupe de chercheurs de la Texas Tech University et de l'Utah State University explorant ces "gouttelettes explosives" présentera ses travaux pour découvrir la dynamique des fluides derrière ce phénomène lors de la 70e réunion annuelle de la Division of Fluid Dynamics de l'American Physical Society, qui se tiendra du 19 au 21 novembre, 2017, à Denver, Colorado.

"Nous avons découvert qu'un très grand nombre de petites gouttelettes d'huile sont libérées alors même qu'une seule, une petite goutte d'eau entre en contact avec de l'huile chaude, " a déclaré Jeremy Marston, professeur assistant à la Texas Tech University.

Pour exécuter des expériences modèles de la dynamique explosive, l'équipe a commencé avec une fine couche d'huile de canola, d'arachide ou de soja et mesuré la température avec un thermocouple. "Puis, nous injectons une petite goutte d'eau et enregistrons l'événement avec une caméra vidéo haute vitesse, " a déclaré Marston. " Le phénomène qui en résulte est dramatique - vous pouvez voir la libération explosive lorsque l'eau, piégé sous l'huile, se vaporise d'un coup. Cela provoque la rupture du film d'huile et fait voler des gouttelettes d'huile."

Cuisiner certains aliments courants, comme une poitrine de poulet, implique une quantité substantielle d'eau contenue. Plus la teneur en eau est élevée, plus le nombre de ces événements de gouttelettes explosives est grand, ce qui signifie qu'encore plus de gouttelettes d'huile seront envoyées en vol.

"Nos recherches peuvent être particulièrement pertinentes pour les méthodes de cuisson chinoises dans lesquelles de l'eau est ajoutée aux woks chauds, " a déclaré Marston.

Parmi leurs découvertes les plus surprenantes, selon Marston, est que les gouttelettes d'huile libérées peuvent être de taille submicronique, ce qui les rend potentiellement dangereux car ils peuvent être inhalés. Le groupe évalue actuellement la distribution granulométrique réelle des gouttelettes d'huile libérées et jusqu'où elles peuvent atteindre l'environnement ambiant avec ou sans ventilation adéquate.

"On sait que des millions de décès dans le monde sont dus à la pollution de l'air intérieur, mais on ne sait pas encore à quel point la cuisson dans des cuisines mal aérées y contribue, " Marston a déclaré. "Nous prévoyons de mener une étude détaillée pour quantifier l'impact des aérosols à base de cuisine sur la pollution de l'air intérieur. Finalement, nous espérons que nos recherches pourront guider la conception de systèmes de ventilation améliorés pour éliminer ces aérosols ultrafins. »

Marston et son groupe se concentrent sur une imagerie plus détaillée avec une vidéo à haute vitesse. « Pour explorer la science fondamentale, nous réaliserons une imagerie volumétrique tridimensionnelle et une imagerie thermique pour évaluer la dispersion des aérosols libérés lors de la cuisson, ", a-t-il déclaré. "Nous allons également effectuer des essais préliminaires en utilisant un nouveau rideau d'air qui pourrait être intégré aux systèmes de ventilation actuels. Et puisque certaines des gouttelettes sont inhalables et potentiellement dangereuses, nous prévoyons également d'utiliser un " granulomètre d'aérosol " qui peut mesurer jusqu'à la taille du nanomètre pour voir à quel point ces particules peuvent être petites."