Amikor a hadsereg tudósai az új alumínium-alapú nanorészeik egy részét vízbe keverték, az eredmények megdöbbentőek voltak.
"Nagyon hasonlóan buborékolódott, mint egy Alka-Seltzer tabletta, de valószínűleg hevesebben" - mondja Kristopher Darling, az amerikai hadsereg kutatólaboratóriumának (ARL) anyagtudományi tudósát Marylandben.
A tudósok rájöttek, hogy a por valamilyen módon elválasztja a vizet és felszabadítja a hidrogént, ami egy izgalmas felfedezés, amely a hidrogén üzemanyagként való hasznosságát eredményezte. De amikor összekeverték a port a vizelettel, a dolgok igazán izgalmasnak bizonyultak. A már erőteljes buborékok még élénkebbé váltak, ami arra utal, hogy a por több hidrogént extrahált a vizeletből, mint a vízből. A későbbi mérések szerint a reakció sebessége körülbelül kétszeres volt.
Miért keverték a hadsereg tudósai alumínium nanorészeket és pisilést, kérdezhetik? Nos, a laboratórium küldetése olyan anyagok kidolgozása, amelyek egy nap hasznosak lehetnek a katonák számára a terepen.
„Hogyan biztosítják az energiát azoknak a távoli csapatoknak, amelyek hosszabb ideig elmentek?” - kérdezi Darling. "Tehát elkezdtük megvizsgálni, hogyan tudná felhasználni a meglévő folyadékokat, amelyek a solidernek lennének rájuk?"
A csapat még nem tudja, miért termel az alumínium por több hidrogént a vizeletből, mint a vízből. Ennek bármi köze lehet a vizeletben levő elektrolitokhoz vagy a pH-különbségekhez. De azt tudják, hogy a hidrogén termesztésének képessége drámai előnyökkel járhat.
„Az alkalmazások bárhol megtalálhatók, ahol energiára van szükség” - mondja Scott Grendahl, az ARL tudósa.
A katonák alumínium nanorészeket hordozhatnak, hogy keveredjenek vízzel vagy vizelettel az üzemanyagcellához. A port festettük a tartályok belsejére, hogy nedvesítve nedvesítsék meg az energiát, amikor kifogy az üzemanyag. 3D formátumban kinyomtatható olyan részekre drónok vagy robotok számára, amelyek „ön-kannibalizálódhatnak”, ha vízig merülnek, ha alacsony fogyasztásúak.
A port potenciálisan előállíthatják a szántóföldön is olyan dolgok gyűjtésével, mint az alumínium kannák és a felrobbantott járművek. Ha ez sikeres lenne, akkor a katonák elméletileg csak az elhasznált anyagból és a saját vizeletéből tudnának üzemanyagot termelni.
Ez nagy ügy, mivel a közel-keleti katonák halálának nagy százaléka az üzemanyag-ellátási kötelékek során történik. Ez a tény jelentős ösztönzést adott az amerikai hadseregnek új, hatékonyabb üzemanyag-technológiák létrehozására.
A hidrogént régóta zöld üzemanyagnak tekintik. A szállítás azonban nem egyszerű, mivel először nyomás alá kell helyezni vagy meg kell folyékonyítani. A hidrogén vízből alumínium előállítása nem újdonság. De ezeknek a folyamatoknak mindig szükségük volt katalizátorra, amely hagyományosan azt jelenti, hogy savakat, bázisokat vagy további energiát adunk hozzá, vagy magas hőmérsékletet alkalmazunk. Ezeknek a katalizátoroknak néhány lehet mérgező és szennyező. Ehhez az új eljáráshoz egyszerűen csak alumíniumötvözetből származó nanoripra és víztartalmú folyadékra - vízre, sportitalra, vizeletre, nyálra - van szükség. A nanopor apró alumínium szemcsékből és más fémekből készül, nano-mintázatban elrendezve.
"Nincsenek katalizátorok, melléktermékeink semlegesek és nem toxikusak, és nagyon hatékony" - mondja Grendahl.
A csapat jelenleg szabadalmaztatja találmányát. A következő lépés a folyamat optimalizálása és a méretarány növelése. A csapat jelenleg előállíthatja a port kilómennyiségben, és elvárja, hogy viszonylag egyszerű és olcsó legyen nagyobb mennyiségek előállítása. Ezt követően más ARL csapatok bekapcsolódnak az alkalmazások kidolgozásához. Az egyetemek és a magánipar is felhívta a figyelmet. Ez nem meglepő, tekintve, hogy mennyire hasznos lehet az igény szerint tisztán előállított hidrogén például hidrogénüzemű autókhoz. Mivel a szakértők figyelmeztetnek, még nem világos, hogy a folyamat hogyan fog működni a laboratóriumon kívül.
Ha ez sikeres, a jövő katona esetleg csak üres szódakonzervekkel és pisiléssel táplálja zseblámpáit és kommunikációs eszközeit. Beszélj az újrahasznosításról.
