Cuando los científicos del Ejército mezclaron algunos de sus nuevos nanopolvos a base de aluminio en agua, los resultados fueron sorprendentes.
"Burbujeó de manera muy similar a una tableta Alka-Seltzer, pero probablemente de manera más violenta", dice Kristopher Darling, científico de materiales en el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. (ARL) en Maryland.
Los científicos se dieron cuenta de que el polvo de alguna manera estaba dividiendo agua y liberando hidrógeno, un descubrimiento emocionante dada la utilidad del hidrógeno como combustible. Pero cuando mezclaron el polvo con la orina, las cosas se pusieron realmente emocionantes. El burbujeo, ya vigoroso, se volvió aún más vivo, lo que sugiere que el polvo extraía más hidrógeno de la orina que del agua. Mediciones posteriores mostraron que la velocidad de reacción era aproximadamente el doble.
¿Por qué los científicos del Ejército mezclaban nano-polvo de aluminio y orina, se preguntarán? Bueno, la misión del laboratorio es desarrollar materiales que algún día puedan beneficiar a los soldados en el campo.
"¿Cómo se suministra energía a los equipos fuera que se han ido por un período prolongado de tiempo?", Pregunta Darling. "Así que comenzamos a ver cómo utiliza los fluidos existentes que el soldado tendría en ellos".
El equipo aún no está seguro de por qué el polvo de aluminio produce más hidrógeno de la orina que del agua. Podría tener algo que ver con los electrolitos en la orina, o diferencias en el pH. Pero lo que sí saben es que la capacidad de producir hidrógeno en el campo podría tener beneficios espectaculares.
"Las aplicaciones podrían estar en cualquier lugar donde necesite energía", dice el científico de ARL Scott Grendahl.
Los soldados podrían llevar nano-polvo de aluminio para mezclar con agua u orina para exprimir una pila de combustible. El polvo podría pintarse en el interior de los tanques para, cuando se humedece, proporcionar un aumento de potencia cuando se agota el combustible. Podría imprimirse en 3D en partes para drones o robots que podrían "autocanibalizarse" cuando se agota la energía sumergiéndose en el agua.
El polvo también podría producirse en el campo mediante la recolección de cosas como latas de aluminio y vehículos explotados. Si esto fuera exitoso, entonces los soldados, en teoría, podrían hacer combustible con nada más que materiales recolectados y su propia orina.
Esto es un gran problema, ya que un gran porcentaje de muertes de soldados en el Medio Oriente ocurren durante los convoyes de suministro de combustible. Este hecho le ha dado al ejército de los Estados Unidos un gran incentivo para crear nuevas tecnologías de combustible más eficientes.
El hidrógeno ha sido promocionado durante mucho tiempo como un combustible verde. Pero no es fácil de transportar, ya que primero debe presurizarse o licuarse. La producción de hidrógeno a partir del agua con aluminio no es nueva. Pero estos procesos siempre han necesitado un catalizador, lo que tradicionalmente significa agregar ácidos, bases o energía adicional, o usar altas temperaturas. Algunos de estos catalizadores pueden ser tóxicos y contaminantes. Por el contrario, este nuevo proceso simplemente necesita el nano polvo de aleación de aluminio y un líquido a base de agua: agua, bebida deportiva, orina, saliva. El nano-polvo está hecho de pequeños granos de aluminio y otros metales dispuestos en un nano-patrón.
"No tenemos catalizador, nuestros subproductos son inertes y no tóxicos, y es muy eficiente", dice Grendahl.
El equipo se encuentra actualmente en proceso de patentar su invención. Los próximos pasos serán optimizar el proceso y ampliar la escala. El equipo actualmente puede hacer el polvo en cantidades de kilogramos, y espera que sea relativamente simple y económico hacer grandes cantidades. Después de eso, otros equipos de ARL se involucrarán para trabajar en las aplicaciones. También ha habido interés de universidades e industria privada. Esto no es sorprendente, dado lo útil que puede ser el hidrógeno de producción limpia a pedido para cosas como los automóviles impulsados por hidrógeno. Pero, como advierten los expertos, aún no está claro cómo funcionará el proceso fuera del laboratorio.
Si tiene éxito, el soldado del futuro puede estar encendiendo sus linternas y dispositivos de comunicación con nada más que latas de gaseosas vacías y orina. Habla sobre reciclaje.
