Il ricercatore dell'esercito Anthony J. Roberts aggiunge un grammo di nano polvere di alluminio all'urina per rilasciare idrogeno durante una reazione chimica. I ricercatori che progettano la nano polvere presso il laboratorio di ricerca dell'esercito americano ad Aberdeen Proving Ground, Maryland. Credito:foto dell'esercito americano di David McNally
Il laboratorio di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti prevede di concedere in licenza la scoperta di una polvere di alluminio nanogalvanico per la generazione di idrogeno.
I ricercatori dell'esercito hanno sviluppato un romanzo, strutturalmente stabile, polvere di lega nanogalvanica a base di alluminio che, quando combinato con acqua o qualsiasi liquido a base acquosa, reagisce per produrre idrogeno su richiesta per la generazione di energia senza catalizzatore.
"Questa lega a base di polvere include materiale che interrompe la formazione di uno strato di ossido di alluminio incapsulante, consentendo la produzione continua di idrogeno che può essere utilizzato al momento del bisogno per alimentare un'ampia gamma di dispositivi tramite celle a combustibile e combustione interna, " ha detto il dottor Anit Giri, uno scienziato con la direzione della ricerca sulle armi e sui materiali del laboratorio. "La polvere può essere facilmente prodotta in scala, e può essere trasportato comodamente e in sicurezza tramite compresse o buste sottovuoto, eliminando così la dipendenza dalle bombole di idrogeno ad alta pressione."
ARL pubblicherà un avviso del registro federale e lancerà un sito Web di supporto invitando le aziende a presentare le proprie idee su come commercializzare al meglio questa tecnologia. Il laboratorio selezionerà quindi i partner ei collaboratori più appropriati. I funzionari hanno detto che l'esclusività della licenza sarà quindi determinata.
"L'annuncio del Federal Register è un significativo passo avanti nella transizione del potere al Soldato sul campo, dove sarà disponibile on-demand al momento del bisogno, " Ha detto Dowding.
I ricercatori hanno detto che la polvere ha molti vantaggi, come:
I ricercatori dell'esercito hanno scoperto le proprietà uniche della nanopolvere mentre studiavano le composizioni delle leghe di alluminio per altri scopi. I ricercatori, dal ramo dei metalli leggeri e speciali del laboratorio, fatto la fortuita scoperta che almeno una di queste composizioni può, in presenza di acqua, generare spontaneamente idrogeno, rapido ed efficiente.
"Da allora i ricercatori hanno dimostrato rapidi tassi di generazione di idrogeno utilizzando forme in polvere e compresse della lega, " ha affermato il capo della filiale Robert Dowding. "L'idrogeno ha dimostrato di essere utile per alimentare le celle a combustibile e si prevede che alimenterà i motori a combustione interna".
I ricercatori stanno attualmente sfruttando l'innovazione caratterizzando i tassi di generazione di idrogeno e la purezza del gas generato, Dowding ha detto.
Gli scienziati dell'Army Research Laboratory hanno scoperto che una polvere nano-galvanica a base di alluminio scinde spontaneamente l'idrogeno dall'acqua e dai liquidi contenenti acqua senza la necessità di un catalizzatore. Credito:foto dell'esercito americano di David McNally
"Stanno anche esaminando gli effetti dei cambiamenti nella composizione della lega e dei cambiamenti sistematici nella microstruttura delle polveri, " Egli ha detto.
Giri ha affermato che la scoperta ha molti vantaggi e applicazioni, come la semplice produzione.
"La polvere può essere prodotta utilizzando le attuali tecniche di produzione da alluminio puro o legato, " ha detto. "Il processo di produzione è facilmente scalabile ed è anche molto veloce, con una resa teorica di idrogeno del 75% in un minuto a temperatura e pressione standard, e resa teorica del 100% in tre minuti."
La nanopolvere è anche estremamente efficiente. Giri ha affermato che 1 kg di polvere può generare 4,4 kWh di energia, sufficiente per alimentare 10 lampadine a incandescenza da 60 watt per più di sette ore o le equivalenti lampadine a LED per oltre 50 ore.
Il materiale può essere in polvere o in compresse ed essere combinato con qualsiasi liquido a base d'acqua disponibile per fornire idrogeno su richiesta, nel momento del bisogno.
La scoperta elimina la dipendenza da bombole ad alta pressione, ha detto Giri.
"È facile da trasportare e conservare tramite compresse o buste sigillate sottovuoto senza alcun rischio di inalazione intrinseco, " ha detto. "La polvere è anche rispettosa dell'ambiente. I suoi sottoprodotti sono stabili e non tossici. Infine è una versatile fonte di idrogeno a combustione diretta per alimentazione veicolare, da utilizzare nelle celle a combustibile per alimentare qualsiasi dispositivo elettronico, e potrebbe essere potenzialmente utilizzato nella stampa 3D/produzione additiva per creare robot/droni autocannibalizzanti".
Al fine di supportare una migliore comprensione del materiale, il laboratorio ha creato un sito Web per mostrare i dettagli sulla tecnologia e un processo di revisione che culminerà nella concessione di una o più licenze di brevetto intorno a settembre 2018.
Su questo sito web, i visitatori possono registrare il loro interesse per essere contattati su ulteriori sviluppi, pubblicare domande generali e scaricare informazioni tecniche di base, nonché modelli per tutti i documenti richiesti che verranno utilizzati durante il processo.
