Kiedy naukowcy z armii zmieszali niektóre z ich nowych nanoproszków na bazie aluminium w wodzie, wyniki były zaskakujące.
„Pęcherzykował bardzo podobnie do tabletu Alka-Seltzer, ale prawdopodobnie bardziej gwałtownie” - mówi Kristopher Darling, naukowiec z US Army Research Laboratory (ARL) w Maryland.
Naukowcy zdali sobie sprawę, że proszek w jakiś sposób rozdziela wodę i uwalnia wodór, ekscytujące odkrycie, biorąc pod uwagę przydatność wodoru jako paliwa. Ale kiedy zmieszali proszek z moczem, sprawy stały się naprawdę ekscytujące. Bulgotanie, już energiczne, stało się jeszcze bardziej ożywione, co sugeruje, że proszek wydobywał więcej wodoru z moczu niż z wody. Późniejsze pomiary wykazały, że szybkość reakcji była około dwukrotnie większa.
Dlaczego naukowcy z armii mieszali nanoproszek aluminium i siusiu? Cóż, misją laboratorium jest opracowywanie materiałów, które pewnego dnia mogłyby przynieść korzyści żołnierzom w terenie.
„Jak dostarczasz energię drużynom wyjazdowym, które zniknęły na dłuższy czas?”, Pyta Darling. „Zaczęliśmy więc przyglądać się, w jaki sposób wykorzystujesz istniejące płyny, które miałby na nich żołnierz?”
Zespół nie jest jeszcze pewien, dlaczego proszek aluminiowy wytwarza więcej wodoru z moczu niż z wody. Może to mieć coś wspólnego z elektrolitami w moczu lub różnicami w pH. Ale wiedzą, że zdolność do produkcji wodoru na polu może mieć ogromne korzyści.
„Aplikacje mogą być wszędzie tam, gdzie potrzebujesz zasilania”, mówi naukowiec z ARL, Scott Grendahl.
Żołnierze mogli nosić nanoproszek aluminium do mieszania z wodą lub moczem w celu wyciśnięcia ogniwa paliwowego. Proszek można pomalować wewnątrz zbiorników, aby po zmoczeniu zapewnić zwiększenie mocy, gdy skończy się paliwo. Może być wydrukowany w 3D na części dla dronów lub robotów, które mogą „samodzielnie się kanibalizować” przy niskim zużyciu energii przez zanurzenie się w wodzie.
Proszek mógłby być również potencjalnie wytwarzany na polu poprzez gromadzenie takich rzeczy, jak aluminiowe puszki i wysadzone pojazdy. Gdyby to się udało, żołnierze teoretycznie mogliby wytwarzać paliwo z niczego, oprócz wyłapywanych materiałów i własnego moczu.
To wielka sprawa, ponieważ duży odsetek zgonów żołnierzy na Bliskim Wschodzie ma miejsce podczas konwojów zaopatrzenia w paliwo. Ten fakt dał amerykańskiej armii dużą zachętę do tworzenia nowych, bardziej wydajnych technologii paliwowych.
Wodór jest od dawna reklamowany jako zielone paliwo. Ale nie jest to łatwe do transportu, ponieważ najpierw musi być pod ciśnieniem lub upłynnione. Wytwarzanie wodoru z wody za pomocą aluminium nie jest niczym nowym. Ale procesy te zawsze wymagały katalizatora, co tradycyjnie oznacza dodawanie kwasów, zasad lub dodatkowej energii lub stosowanie wysokich temperatur. Niektóre z tych katalizatorów mogą być toksyczne i zanieczyszczające. Ten nowy proces wymaga natomiast nano-proszku ze stopu aluminium i płynu na bazie wody - wody, napojów sportowych, moczu i śliny. Nanoproszek składa się z drobnych ziaren aluminium i innych metali ułożonych w nano-wzór.
„Nie mamy katalizatora, nasze produkty uboczne są obojętne i nietoksyczne i są bardzo wydajne”, mówi Grendahl.
Zespół jest obecnie w trakcie patentowania swojego wynalazku. Kolejnymi krokami będą optymalizacja procesu i zwiększenie skali. Zespół może obecnie wytwarzać proszek w kilogramach i spodziewa się, że będzie on stosunkowo prosty i niedrogi w wytwarzaniu większych ilości. Następnie inne zespoły ARL zaangażują się w pracę nad aplikacjami. Zainteresowanie wzbudziły również uniwersytety i przemysł prywatny. Nie jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę, jak przydatny może być czysty wodór produkowany na żądanie w samochodach napędzanych wodorem. Jednak, jak ostrzegają eksperci, nie jest jeszcze jasne, jak ten proces będzie działał poza laboratorium.
Jeśli się powiedzie, żołnierz przyszłości może zasilać swoje latarki i urządzenia komunikacyjne wyłącznie pustymi puszkami po napojach gazowanych i siusiu. Mów o recyklingu.
