Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hærforskere opdager magt i urinen

Menneskelig urin er omkring 96 procent vand og fire procent affaldsstoffer, men der er mere end 3, 000 forbindelser findes i væsken. Hærforskere eksperimenterer med at producere brint fra urin. Kredit:David McNally, ARL Public Affairs

Forskere ved U.S. Army Research Laboratory observerede et uventet resultat, når de kombinerede urin med et nyudviklet nano-pulver baseret på aluminium. Det frigiver øjeblikkeligt brint fra urinen med en meget højere hastighed end med almindeligt vand.

Forskergruppen meddelte tidligere på sommeren, at et nanogalvanisk aluminiumbaseret pulver, de udviklede, producerede rent brint, når de kom i kontakt med vand. Forskerne observerede en lignende reaktion, når de tilføjede deres pulver til enhver væske, der indeholder vand.

"Det, vi gør som hærforskere, er at udvikle materialer og teknologi, der direkte vil gavne soldaten og forbedre deres evner, "sagde Dr. Kristopher Darling, en ARL -forsker. "Vi udviklede en ny behandlingsteknik til at syntetisere et materiale, som spontant deler vand i hydrogen. "

Brint, det mest rigelige element i universet, har potentiale til at drive brændselsceller og levere energi til fremtidige soldater.

Brændselsceller genererer stille og roligt elektricitet, effektivt og uden forurening. Ifølge en Department of Energy's websted, brændselsceller er "mere energieffektive end forbrændingsmotorer, og brintet, der bruges til at drive dem, kan komme fra en række forskellige kilder."

"Vi har beregnet, at et kilo aluminiumspulver kan producere 220 kilowatt energi på bare tre minutter, "sagde Dr. Anit Giri, også en ARL -forsker.

I rummet, astronauter genbruger spildevand og urin, fordi drikkevand er en værdifuld vare. For soldater i strenge miljøer, der er mange dyrebare varer. Kraft og energi bliver stadig vigtigere for at drive kommunikations- og elektronikudstyr til udehold, som ikke kan leveres igen.

Brug af urin som brændstofkilde kan resultere i enorme fordele for soldater, sagde embedsmænd.

"Da vi demonstrerede det med urin, vi så næsten en faktor til en dobbelt stigning i reaktionshastighederne, "Darling sagde." Vi var meget begejstrede. Som en gruppe har vi de sidste par måneder presset på at udvikle effektiviteten og reaktionskinetikken for at forsøge at få dem hurtigere. "

Teamet undersøger stadig, hvorfor urin forårsager en hurtigere reaktion, men det kan have noget at gøre med elektrolytterne og væskens surhed.

Hærforskere og ingeniører fandt ud af, at et nanogalvanisk aluminiumbaseret pulver, de udviklede, producerer brint, når det tilsættes vand eller enhver væske, der indeholder vand. Kredit:David McNally, ARL Public Affairs

"Det er unikt, fordi reaktionshastigheden er så effektiv og ekstremt hurtig fra så lille en mængde materiale, "Sagde Darling.

Teamet arbejder tæt sammen med andre forskere på laboratoriet, herunder direktoratet Sensorer og elektroniske enheder, at opdage, hvordan man udnytter materialet som en potentiel energikilde.

”Det var et spontant fund, "Darling sagde." Vi forventede ikke at udvikle dette materiale specifikt til brintproduktion. Det var en gruppeindsats. Vi kom sammen som et team for at forstå betydningen af ​​opdagelsen. Dette har et stort potentiale for at gavne soldater. "

Hærforsker Anthony J. Roberts tilføjer et gram aluminium nanopulver til urinen for at frigive brint fra en kemisk reaktion. Forskere konstruerer nanopulveret ved U.S. Army Research Laboratory på Aberdeen Proving Ground, Maryland. Kredit:David McNally, ARL Public Affairs

I en erklæring, Dr. Philip Perconti, laboratoriedirektøren, sagde, at det "kan finde stor nytteværdi for udsendte tropper, der har brug for en kompakt og let energikilde."

I de kommende måneder, holdet vil fortsætte med at undersøge og skubbe grænserne for opdagelsen, at forsøge at forstå dens konsekvenser.

"Vores grundlæggende fokus er materialeudvikling og optimering, "Sagde Darling." Vi ser på, hvordan vi kan optimere sammensætningen, dets interaktioner med andre væsker, herunder spyt og andre væsker til rådighed for soldater i et markmiljø. "


Varme artikler