Quando os cientistas do Exército misturaram parte de seu novo nano-pó à base de alumínio na água, os resultados foram surpreendentes.
"Borbulhava de forma muito semelhante a um tablet Alka-Seltzer, mas provavelmente de forma mais violenta", diz Kristopher Darling, cientista de materiais do Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA (ARL), em Maryland.
Os cientistas perceberam que o pó estava de alguma forma dividindo a água e liberando hidrogênio, uma descoberta excitante dada a utilidade do hidrogênio como combustível. Mas quando misturaram o pó com a urina, as coisas ficaram realmente excitantes. O borbulhamento, já vigoroso, tornou-se ainda mais vivo, sugerindo que o pó extraía mais hidrogênio da urina do que da água. Medições posteriores mostraram que a taxa de reação foi de cerca de duas vezes.
Por que os cientistas do Exército estavam misturando nano-pó de alumínio e xixi, você poderia perguntar? Bem, a missão do laboratório é desenvolver materiais que possam um dia beneficiar os soldados no campo.
"Como você fornece energia para equipes que estão fora por um longo período de tempo?", Pergunta Darling. “Então começamos a analisar como você utiliza os fluidos existentes que o soldado teria sobre eles?”
A equipe ainda não sabe ao certo porque o pó de alumínio produz mais hidrogênio a partir da urina do que da água. Pode ter algo a ver com os eletrólitos na urina ou diferenças no pH. Mas o que eles sabem é que a capacidade de produzir hidrogênio no campo pode ter benefícios dramáticos.
“Os aplicativos podem estar em qualquer lugar que você precise de energia”, diz Scott Grendahl, cientista da ARL.
Os soldados podiam carregar nano-pó de alumínio para misturar-se com água ou urina para preparar uma célula de combustível. O pó poderia ser pintado no interior dos tanques para, quando molhado, fornecer um aumento de energia quando o combustível acabasse. Ele poderia ser impresso em 3D em peças para drones ou robôs que poderiam "se autocanibalizar" quando estivessem com pouca energia mergulhando-se na água.
O pó também poderia ser produzido em campo, recolhendo coisas como latas de alumínio e veículos explodidos. Se isso fosse bem-sucedido, os soldados, em teoria, poderiam produzir combustível apenas com materiais recuperados e sua própria urina.
Isso é um grande negócio, já que uma grande porcentagem das mortes de soldados no Oriente Médio acontece durante os comboios de abastecimento de combustível. Este fato deu aos militares dos EUA um grande incentivo para criar novas tecnologias de combustível mais eficientes.
O hidrogênio tem sido apontado como um combustível verde. Mas não é simples de transportar, pois precisa ser pressurizado ou liquefeito primeiro. Produzir hidrogênio a partir de água usando alumínio não é novidade. Mas esses processos sempre precisaram de um catalisador, o que tradicionalmente significa adicionar ácidos, bases ou energia adicional, ou usar altas temperaturas. Alguns desses catalisadores podem ser tóxicos e poluentes. Esse novo processo, ao contrário, simplesmente precisa do nano-pó de liga de alumínio e de um líquido à base de água - água, bebida esportiva, urina, saliva. O nanopó é feito de minúsculos grãos de alumínio e outros metais dispostos em nano padrão.
"Não temos catalisador, nossos subprodutos são inertes e não tóxicos e é muito eficiente", diz Grendahl.
A equipe está atualmente no processo de patentear sua invenção. Os próximos passos serão otimizar o processo e ampliá-lo. A equipe pode atualmente fabricar o pó em quantidades em quilogramas, e espera que seja relativamente simples e barato fazer quantidades maiores. Depois disso, outras equipes da ARL se envolverão para trabalhar em aplicativos. Também houve interesse das universidades e da indústria privada. Isso não é surpreendente, dado o quão útil o hidrogênio produzido sob demanda poderia ser para coisas como carros movidos a hidrogênio. Mas, como especialistas alertam, ainda não está claro como o processo funcionará fora do laboratório.
Se for bem sucedido, o soldado do futuro pode estar alimentando suas lanternas e dispositivos de comunicação com nada além de latas de refrigerante vazias e xixi. Fale sobre reciclagem.
