Όταν οι επιστήμονες του Στρατού αναμίχθηκαν με νερό στη νέα βάση αλουμινίου, τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά.
"Το φυσαλίδες ήταν πολύ παρόμοιο με ένα δισκίο Alka-Seltzer, αλλά πιθανότατα πιο βίαια", λέει ο Kristopher Darling, επιστήμονας υλικών στο Αμερικανικό Εργαστήριο Ερευνών Στρατού (ARL) στο Μέριλαντ.
Οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι η σκόνη διασπάτο με κάποιο τρόπο νερό και απελευθερώνει υδρογόνο, μια συναρπαστική ανακάλυψη δεδομένης της χρησιμότητας του υδρογόνου ως καυσίμου. Αλλά όταν ανάμιξαν τη σκόνη με τα ούρα, τα πράγματα έγιναν πραγματικά συναρπαστικά. Η διαβροχή, ήδη έντονη, έγινε ακόμη πιο ζωντανή, υποδηλώνοντας ότι η σκόνη εξήγαγε περισσότερο υδρογόνο από τα ούρα παρά από το νερό. Οι μεταγενέστερες μετρήσεις έδειξαν ότι ο ρυθμός αντίδρασης ήταν περίπου διπλός.
Γιατί οι επιστήμονες του στρατού ανάμιζαν νανο-σκόνη αλουμινίου και κατούρημα, ίσως να ρωτήσετε; Λοιπόν, η αποστολή του εργαστηρίου είναι να αναπτύξει υλικά που θα μπορούσαν μια μέρα να ωφελήσουν στρατιώτες στον τομέα.
"Πώς τροφοδοτείτε την ενέργεια σε ομάδες που βρίσκονται μακριά για μεγάλο χρονικό διάστημα;", λέει ο Darling. "Έτσι αρχίσαμε να εξετάζουμε πώς αξιοποιείτε τα υπάρχοντα υγρά που θα έχει ο συμπαγής τους σε αυτά;"
Η ομάδα δεν είναι ακόμα σίγουρη γιατί η σκόνη αλουμινίου παράγει περισσότερο υδρογόνο από τα ούρα παρά από το νερό. Θα μπορούσε να έχει κάτι να κάνει με τους ηλεκτρολύτες στα ούρα ή τις διαφορές στο pH. Αλλά αυτό που γνωρίζουν είναι ότι η ικανότητα παραγωγής υδρογόνου στον τομέα μπορεί να έχει δραματικά οφέλη.
"Οι εφαρμογές θα μπορούσαν να είναι οπουδήποτε χρειάζεστε δύναμη", λέει ο επιστήμονας της ARL Scott Grendahl.
Οι στρατιώτες θα μπορούσαν να μεταφέρουν αλουμινένιο νανο-σκόνη για να αναμιχθούν με νερό ή ούρα για να χυμοποιηθεί μια κυψέλη καυσίμου. Η σκόνη θα μπορούσε να βαφτεί στο εσωτερικό των δεξαμενών ώστε, όταν βρέχεται, να παράσχει μια ενίσχυση ισχύος όταν το καύσιμο έληξε. Θα μπορούσε να εκτυπωθεί σε τρισδιάστατα τμήματα για αεροσκάφη ή ρομπότ που θα μπορούσαν να "αυτοκαναλυτοποιηθούν" κατά τη χαμηλή κατανάλωση ισχύος βυθίζοντας τους εαυτούς τους στο νερό.
Η σκόνη θα μπορούσε επίσης να παραχθεί στον τομέα μέσω συλλογής πραγμάτων όπως κονσέρβες αλουμινίου και ανατινάξεις οχημάτων. Εάν αυτό ήταν επιτυχές, τότε οι στρατιώτες θεωρητικά θα μπορούσαν να κάνουν καύσιμο από το μηδέν παρά από τα υλικά που έχουν υποστεί σάρωση και τα δικά τους ούρα.
Πρόκειται για μια μεγάλη υπόθεση, καθώς ένα μεγάλο ποσοστό θανάτων από στρατιώτες στη Μέση Ανατολή συμβαίνει κατά τη διάρκεια συνομιλιών εφοδιασμού καυσίμων. Το γεγονός αυτό έδωσε στον αμερικανικό στρατό ένα σημαντικό κίνητρο για τη δημιουργία νέων, πιο αποδοτικών τεχνολογιών καυσίμων.
Το υδρογόνο εδώ και πολύ καιρό αποτελεί το πράσινο καύσιμο. Αλλά δεν είναι απλό στη μεταφορά, καθώς πρέπει να είναι είτε υπό πίεση είτε υγροποιημένο πρώτα. Η παραγωγή υδρογόνου από το νερό με τη χρήση αλουμινίου δεν είναι νέα. Αλλά αυτές οι διαδικασίες χρειάζονταν πάντοτε έναν καταλύτη, ο οποίος παραδοσιακά σημαίνει την προσθήκη οξέων, βάσεων ή πρόσθετης ενέργειας ή τη χρήση υψηλών θερμοκρασιών. Μερικοί από αυτούς τους καταλύτες μπορεί να είναι τοξικοί και ρυπογόνοι. Αυτή η νέα διαδικασία, αντίθετα, χρειάζεται απλώς τη νανο-σκόνη κράματος αλουμινίου και ένα υδατικό υγρό-νερό, αθλητικό ποτό, ούρα, σάλιο. Η νανο-σκόνη είναι κατασκευασμένη από μικροσκοπικούς κόκκους αλουμινίου και άλλα μέταλλα διατεταγμένα σε ένα νανο-πρότυπο.
"Δεν έχουμε καταλύτη, τα υποπροϊόντα μας είναι αδρανή και μη τοξικά και είναι πολύ αποτελεσματικά", λέει ο Grendahl.
Η ομάδα βρίσκεται αυτή τη στιγμή στη διαδικασία κατοχύρωσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της εφεύρεσης. Τα επόμενα βήματα θα είναι η βελτιστοποίηση της διαδικασίας και η κλιμάκωση. Η ομάδα μπορεί να κάνει τη σκόνη σε χιλιόγραμμα και αναμένει ότι θα είναι σχετικά απλό και φθηνό να φτιάξεις μεγαλύτερα ποσά. Μετά από αυτό, άλλες ομάδες ARL θα εμπλακούν στην εργασία σε εφαρμογές. Υπάρχει επίσης ενδιαφέρον από τα πανεπιστήμια και την ιδιωτική βιομηχανία. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένου του πόσο χρήσιμο κατά παραγγελία καθαρό-παραγόμενο υδρογόνο θα μπορούσε να είναι για πράγματα όπως τα αυτοκίνητα με υδρογόνο. Αλλά, όπως προειδοποιούν οι ειδικοί, δεν είναι ακόμα σαφές πώς η διαδικασία θα λειτουργήσει εκτός του εργαστηρίου.
Αν είναι επιτυχής, ο στρατιώτης του μέλλοντος μπορεί να τροφοδοτεί τους φανούς και τις συσκευές επικοινωνίας του με τίποτα αλλά κενά κουτιά σόδα και κατούρημα. Συζήτηση για την ανακύκλωση.
