Het onderzoekslaboratorium van het Amerikaanse leger is van plan een licentie te verlenen voor de ontdekking van een nanogalvanisch aluminiumpoeder voor het genereren van waterstof.

Legeronderzoekers hebben een roman ontwikkeld, structureel stabiel, op aluminium gebaseerde nanogalvanische legeringspoeder dat, in combinatie met water of een vloeistof op waterbasis, reageert om on-demand waterstof te produceren voor energieopwekking zonder katalysator.

"Deze legering op poederbasis bevat materiaal dat de vorming van een inkapselende aluminiumoxidelaag verstoort, de continue productie van waterstof mogelijk maken die op het moment van behoefte kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan apparaten van stroom te voorzien via brandstofcellen en interne verbranding, " zei Dr. Anit Giri, een wetenschapper bij de directie Wapens en Materiaalonderzoek van het lab. "Het poeder kan eenvoudig op schaal worden vervaardigd, en kan gemakkelijk en veilig worden vervoerd via tabletten of vacuümzakken, waardoor de afhankelijkheid van waterstofcilinders onder hoge druk wordt geëlimineerd."

ARL zal een Federal Register Notice publiceren en een ondersteunende website lanceren die bedrijven uitnodigt om hun ideeën in te dienen over hoe deze technologie het beste kan worden gecommercialiseerd. Het laboratorium selecteert vervolgens de meest geschikte partners en medewerkers. Ambtenaren zeiden dat de exclusiviteit van de licentie dan zal worden bepaald.

"De aankondiging van het Federal Register is een belangrijke stap voorwaarts in de machtsoverdracht naar de Soldier in het veld, waar het on-demand beschikbaar komt op het moment dat het nodig is, ' zei Dowding.

Onderzoekers zeiden dat het poeder veel voordelen heeft, zoals:

• Stabiel legeringspoeder
• Niet giftig
• Milieuvriendelijk
• Waterstof emitterend
• Vervaardiging op schaal
• Gemakkelijk te vervoeren

Legeronderzoekers ontdekten de unieke eigenschappen van het nanopoeder terwijl ze samenstellingen van aluminiumlegeringen voor andere doeleinden onderzochten. De onderzoekers, van de afdeling lichtgewicht en speciale metalen van het lab, deed de toevallige ontdekking dat ten minste één van deze composities kan, in aanwezigheid van water, spontaan waterstof genereren, snel en efficiënt.

"De onderzoekers hebben sindsdien snelle waterstofgeneratiesnelheden aangetoond met behulp van poeder- en tabletvormen van de legering, " zei afdelingshoofd Robert Dowding. "Van waterstof is aangetoond dat het nuttig is voor het aandrijven van brandstofcellen en zal naar verwachting interne verbrandingsmotoren aandrijven."

De onderzoekers profiteren momenteel van de innovatie door de waterstofgeneratiesnelheden en zuiverheid van het gegenereerde gas te karakteriseren, zei Dowding.

"Ze onderzoeken ook de effecten van veranderingen in de samenstelling van de legering en systematische veranderingen in de microstructuur van de poeders, " hij zei.

Giri zei dat de ontdekking veel voordelen en toepassingen heeft, zoals eenvoudige fabricage.

"Het poeder kan worden gemaakt met behulp van de huidige productietechnieken van puur of gelegeerd aluminium, " zei hij. "Het productieproces is gemakkelijk schaalbaar en het is ook erg snel - met een theoretische waterstofopbrengst van 75 procent in één minuut bij standaardtemperatuur en -druk, en 100 procent theoretische opbrengst in drie minuten."

Het nanopoeder is ook uiterst efficiënt. Giri zei dat 1 kg poeder 4,4 kWh energie kan genereren - genoeg om 10 gloeilampen van 60 watt meer dan zeven uur van stroom te voorzien of de equivalente led-lampen meer dan 50 uur.

Het materiaal kan in poeder- of tabletvorm zijn en worden gecombineerd met elke beschikbare vloeistof op waterbasis om waterstof op aanvraag te leveren, op het punt van nood.

De ontdekking elimineert de afhankelijkheid van hogedrukcilinders, zei Giri.

"Het is gemakkelijk te vervoeren en op te slaan via tabletten of vacuümverzegelde zakjes zonder inherent risico op inademing, " zei hij. "Het poeder is ook milieuvriendelijk. De bijproducten zijn stabiel en niet giftig. Eindelijk is het een veelzijdige waterstofbron met directe verbranding voor voertuigen, te gebruiken in brandstofcellen om elk elektronisch apparaat van stroom te voorzien, en kan mogelijk worden gebruikt in 3D-printen/additive manufacturing om zelf-kannibaliserende robots/drones te creëren."

Om een ​​beter begrip van de stof te krijgen, het laboratorium heeft een website opgezet om details over de technologie te tonen en een beoordelingsproces dat zal uitmonden in de verlening van een octrooilicentie(s) rond september 2018.

Op deze website, bezoekers kunnen aangeven interesse te hebben om gecontacteerd te worden over verdere ontwikkelingen, algemene vragen plaatsen en technische achtergrondinformatie downloaden, evenals sjablonen voor alle vereiste documenten die tijdens het hele proces zullen worden gebruikt.