Když armádní vědci smíchali část svého nového nano-prášku na bázi hliníku ve vodě, výsledky byly překvapivé.
"Bublal velmi podobně jako tableta Alka-Seltzer, ale pravděpodobně mnohem násilněji, " říká Kristopher Darling, vědec z materiálů z US Army Research Laboratory (ARL) v Marylandu.
Vědci si uvědomili, že prášek nějak štěpil vodu a uvolňoval vodík, což byl vzrušující objev, díky němuž byla vodík užitečná jako palivo. Když ale smíchali prášek s močí, věci se staly opravdu vzrušující. Bublající, už energická, se stala ještě živější, což naznačuje, že prášek extrahoval více vodíku z moči než z vody. Pozdější měření ukázala, že reakční rychlost byla asi dvojnásobná.
Proč byli vědci z armády míchání hliníkového nano-prášku a močení, můžete se zeptat? Posláním laboratoře je vyvinout materiály, které by jednoho dne mohly prospívat vojákům v terénu.
„Jak dodáváte energii pryč týmům, které jsou delší dobu pryč?“ Ptá se Darling. "Začali jsme se tedy dívat na to, jak využíváte stávající tekutiny, které by na nich měl solider?"
Tým si ještě není jistý, proč hliníkový prášek produkuje více vodíku z moči než z vody. Mohlo by to mít něco společného s elektrolyty v moči nebo rozdíly v pH. Vědí však, že schopnost vyrábět vodík v terénu může mít dramatické výhody.
"Aplikace mohou být kdekoli, kde potřebujete sílu, " říká vědec ARL Scott Grendahl.
Vojáci mohli nosit hliníkový nano-prášek, aby se smíchali s vodou nebo močí, aby vyschli palivový článek. Prášek by mohl být natřen na vnitřní stranu nádrží, aby po navlhčení poskytl zvýšení výkonu, když dojde palivo. Mohlo by se to 3D tisknout na části pro drony nebo roboty, které by se mohly „samo-kanibalizovat“, když se při nedostatku energie ponoří do vody.
Prášek by také mohl být produkován v terénu shromažďováním věcí, jako jsou hliníkové plechovky a vyhořelá vozidla. Pokud by to bylo úspěšné, pak by vojáci teoreticky dokázali vyrobit palivo pouze z úklidových materiálů a své vlastní moči.
To je velký problém, protože velké procento úmrtí vojáků na Středním východě se děje během konvojů dodávek paliva. Tato skutečnost dala americké armádě hlavní motivaci k vytváření nových, účinnějších palivových technologií.
Vodík byl dlouho nabízen jako zelené palivo. Přeprava však není jednoduchá, protože musí být nejprve natlakována nebo zkapalněna. Produkce vodíku z vody pomocí hliníku není nová. Tyto procesy však vždy potřebovaly katalyzátor, což tradičně znamená přidání kyselin, zásad nebo další energie nebo použití vysokých teplot. Některé z těchto katalyzátorů mohou být toxické a znečišťující. Tento nový proces naproti tomu jednoduše vyžaduje nanočástice hliníkové slitiny a kapalinu na bázi vody - vodu, sportovní nápoj, moč, sliny. Nanočástice jsou vyrobeny z drobných zrn hliníku a jiných kovů uspořádaných v nano-vzoru.
"Nemáme žádný katalyzátor, naše vedlejší produkty jsou inertní a netoxické a je to velmi efektivní, " říká Grendahl.
Tým je v současné době v procesu patentování svého vynálezu. Dalšími kroky bude optimalizace procesu a škálování. Tým nyní může prášek vyrobit v kilogramech a očekává, že bude relativně jednoduché a levné vyrábět větší množství. Poté se do práce na aplikacích zapojí další týmy ARL. Zájem byl také o univerzity a soukromý průmysl. To není překvapivé, vzhledem k tomu, jak by mohl být užitečný čistě vyráběný vodík na vyžádání pro věci, jako jsou automobily na vodíkový pohon. Ale, jak odborníci varují, zatím není jasné, jak bude tento proces fungovat mimo laboratoř.
Pokud bude úspěšný, může voják budoucnosti napájet svícny a komunikační zařízení pouze prázdnými plechovkami na soda a močením. Mluvte o recyklaci.
