Când oamenii de știință ai Armatei au amestecat o parte din noile lor nano-pulbere pe bază de aluminiu în apă, rezultatele au fost uimitoare.
„S-a bubuit foarte asemănător cu o tabletă Alka-Seltzer, dar probabil mai violent”, spune Kristopher Darling, un om de știință al materialelor de la US Army Research Research Laboratory (ARL) din Maryland.
Oamenii de știință și-au dat seama că pulberea diviza cumva apa și elibereaza hidrogen, o descoperire interesantă, dată fiind utilitatea hidrogenului ca combustibil. Dar când au amestecat pulberea cu urina, lucrurile au devenit foarte interesante. Balonarea, deja viguroasă, a devenit și mai plină de viață, ceea ce sugerează că pulberea extrage mai mult hidrogen din urină decât din apă. Măsurătorile ulterioare au arătat că rata de reacție a fost aproximativ dublă.
De ce oamenii de știință ai Armatei au amestecat nano-pulbere de aluminiu și pipi, ați putea întreba? Ei bine, misiunea laboratorului este de a dezvolta materiale care ar putea beneficia într-o zi de soldați pe câmp.
„Cum alimentezi energie echipelor aflate în deplasare pentru o perioadă îndelungată de timp?”, Se întreabă Darling. „Așa că am început să analizăm cum folosiți lichidele existente pe care le va avea soliderul?”
Echipa nu este încă sigură de ce pulberea de aluminiu produce mai mult hidrogen din urină decât din apă. Ar putea avea ceva de-a face cu electroliții din urină sau cu diferențele de pH. Dar ceea ce știu ei este că capacitatea de a produce hidrogen în câmp ar putea avea beneficii dramatice.
„Aplicațiile ar putea fi oriunde aveți nevoie de putere”, spune omul de știință ARL, Scott Grendahl.
Soldații ar putea transporta nano-pulbere de aluminiu pentru a se amesteca cu apă sau urină pentru a elimina o celulă de combustibil. Pulberea ar putea fi vopsită pe interiorul rezervoarelor, pentru a putea uda, atunci când a fost udată, a spori puterea când combustibilul s-a epuizat. Ar putea fi tipărit 3D în piese pentru drone sau roboți care s-ar putea „auto-canibaliza” atunci când se consumă cu putere redusă prin scufundarea lor în apă.
Pulberea ar putea fi, de asemenea, posibilă produsă pe câmp prin strângerea de lucruri precum cutii de aluminiu și vehicule suflate. Dacă acest lucru ar avea succes, soldații, în teorie, ar putea face combustibil din nimic altceva decât din materialele zgâriate și din propria urină.
Aceasta este o afacere mare, deoarece un procent mare de decese soldate în Orientul Mijlociu se întâmplă în timpul convoiurilor de alimentare cu combustibil. Acest fapt a oferit armatei americane un stimulent major pentru crearea de noi tehnologii de combustibil mai eficiente.
Hidrogenul a fost mult timp apreciat ca un combustibil verde. Dar nu este simplu de transportat, deoarece trebuie să fie fie sub presiune, fie lichidat. Producerea de hidrogen din apă folosind aluminiu nu este nouă. Dar aceste procese au avut întotdeauna nevoie de un catalizator, ceea ce înseamnă în mod tradițional adăugarea de acizi, baze sau energie suplimentară sau utilizarea temperaturilor ridicate. Unii dintre acești catalizatori pot fi toxici și poluatori. În schimb, acest nou proces are nevoie pur și simplu de nano-pulbere din aliaj de aluminiu și de un lichid pe bază de apă - apă, băuturi sportive, urină, salivă. Nano-pulberea este fabricată din boabe minuscule de aluminiu și alte metale dispuse într-un model nano.
„Nu avem catalizator, produsele noastre secundare sunt inerte și netoxice și este foarte eficient”, spune Grendahl.
Echipa este în prezent în proces de brevetare a invenției lor. Următorii pași vor fi optimizarea procesului și extinderea. În prezent, echipa poate produce pulberea în cantități de kilograme și se așteaptă să fie relativ simplă și ieftină pentru a face cantități mai mari. După aceea, alte echipe ARL se vor implica pentru a lucra la aplicații. De asemenea, a existat interes din partea universităților și a industriei private. Acest lucru nu este surprinzător, având în vedere cât de util ar putea fi hidrogenul produs curat, la cerere, pentru lucruri precum mașinile pe bază de hidrogen. Dar, după cum avertizează specialiștii, nu este încă clar cum va funcționa procesul în afara laboratorului.
Dacă are succes, soldatul viitorului ar putea să-și alimenteze lanternele și dispozitivele de comunicare, fără altceva decât conserve goale de sodă și pipi. Vorbim despre reciclare.
