Tento Cool-as-peklo, pľúca-inšpirovaný dizajn môže premeniť vodu na palivo

Dýchanie sa nám môže zdať dosť jednoduché a prirodzené, ale najmä chemickí inžinieri, cicavčie akty dýchania kyslíkom a vdychovanie oxidu uhličitého sú stále považované za trochu divné. Vedci by radi vymysleli spôsob, ako zvrátiť proces, tj nasať oxid uhličitý a premeniť ho na niečo užitočné palivo. To je dôvod, prečo by nový mechanický dizajn inšpirovaný pľúcami, ktorý premieňa vodu na palivo, mohol byť pre priemysel čistej energie taký prínos.

Výskumníci zo Stanfordskej univerzity včera oznámili, že navrhli elektrokatalyzátor - materiál, ktorý modifikuje a zvyšuje chemické reakcie bez toho, aby bol spotrebovaný v procese - ktorý napodobňuje tú istú obojsmernú výmenu plynov, ktorú naše telá vykonávajú desiatky tisíckrát denne. Ich dizajn, uverejnený v časopise joule, čerpá z unikátnej štruktúry pľúcnych alveol na rozdelenie vody na molekuly vodíka a kyslíka - a potom znovu použiť molekuly kyslíka ako palivo pre katalyzátor.

Dobre, pamätajte na deviaty ročník biológie? Alveoli sú malé vzduchové vaky, ktoré sedia na konci nášho dýchacieho systému. Len jedna bunka hustá, alveoly umožňujú kyslík, ktorý vdychujeme, aby sa cez ne šírilo do krvného obehu; oxid uhličitý, vedľajší produkt bunkového dýchania, prúdi späť cez alveoly a potom je nakoniec vydychovaný. Vedci na Stanfordskej univerzite, vedenej Yi Cui, zahrnuli do svojho dizajnu ultra tenkú membránu podobnú alveolu, vyrobenú z polyetylénu, aby pomohli so súčasnou výmenou plynu. Kto vedel, že dýchanie môže byť tak inšpirujúce?

Dúfam, že by sme mohli používať „vodu ako palivo“, cirkuluje v celej komunite čistých energií už niekoľko rokov. Problémom však vždy bola nedostatočná efektívnosť. Energia potrebná na rozdelenie vodíka a kyslíka bola väčšia ako množstvo generovanej energie. S týmto novým dizajnom inšpirovaným pľúcami sa kyslík delí od vodíka a potom sa používa na pohonné hmoty tak, ako neustále poháňa mechanizmus. Všetko je v rámci toho istého systému. A je to super ako peklo.

Aj keď je dizajn stále vo fáze testovania a ešte nie je pripravený na komerčné využitie, Yi Cui a jeho tím dúfajú, že ich elektrokatalyzátor bude užitočný pre existujúce technológie, ako sú palivové články, ktoré fungujú, pokiaľ majú prístup k palivu a kyslíku (A teraz voda, čo by mohlo byť to palivo!). Tiež si myslia, že táto technológia by mohla byť užitočná pri vývoji batérií typu metal-air.

Nie je jasné, či rozsiahle prijatie tohto pľúcneho dizajnu by mohlo, oh, neviem, využiť zvyšujúce sa vody, ktoré hrozia klesať, ako celé východné pobrežie, ale hej - človek môže vždy dúfať.