Dieses coole, von der Lunge inspirierte Design kann Wasser in Kraftstoff verwandeln

Das Atmen mag für uns recht einfach und natürlich erscheinen, aber insbesondere für Chemieingenieure gilt der Akt des Einatmens von Sauerstoff und des Ausatmens von Kohlendioxid als ein Wunder. Wissenschaftler würden gerne einen Weg finden, um den Prozess umzukehren, dh Kohlendioxid einzusaugen und in etwas nutzbringendes Brennstoff umzuwandeln. Aus diesem Grund könnte ein neues, von der Lunge inspiriertes, mechanisches Design, das Wasser zu Kraftstoff macht, für die saubere Energiebranche ein Segen sein.

Forscher der Stanford University gaben gestern bekannt, dass sie einen Elektrokatalysator entwickelt haben - ein Material, das chemische Reaktionen modifiziert und verstärkt, ohne dabei verbraucht zu werden -, das den gleichen Zwei-Wege-Gasaustausch imitiert, den unser Körper jeden Tag zehntausende Male durchführt. Ihr Design wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Joule, stützt sich auf die einzigartige Struktur der Lungenbläschen, um Wasser in Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle aufzuspalten - und dann die Sauerstoffmoleküle als Brennstoff für den Katalysator zu verwenden.

Okay, erinnere dich an die Biologie der neunten Klasse? Alveolen sind die winzigen Luftsäcke, die am Ende unseres Atmungssystems sitzen. Nur eine Zelle dick, Alveolen erlauben Sauerstoff, den wir einatmen, um durch sie hindurch in den Blutstrom zu diffundieren; Gleichzeitig strömt Kohlendioxid, ein Nebenprodukt der Zellatmung, durch die Alveolen zurück und wird dann letztlich ausgeatmet. Wissenschaftler der Stanford University, angeführt von Yi Cui, bauten eine alveoleartige, ultradünne Membran aus Polyethylen in ihr Design ein, um den gleichzeitigen Gasaustausch zu unterstützen. Wer hätte gedacht, dass das Atmen so inspirierend sein könnte?

Die Hoffnung, dass wir „Wasser als Brennstoff“ verwenden könnten, ist seit einigen Jahren in der gesamten Gemeinschaft der sauberen Energien verbreitet. Das Problem war jedoch immer ein Mangel an Effizienz. Die zum Spalten von Wasserstoff und Sauerstoff erforderliche Energie war größer als die letztendlich erzeugte Energiemenge. Bei diesem neuen, von der Lunge inspirierten Design wird Sauerstoff aus Wasserstoff gespalten und dann als Brennstoff für den kontinuierlichen Betrieb des Mechanismus verwendet. Es wird alles in demselben System gehalten. Und es ist verdammt cool.

Obwohl sich das Design noch in einer Testphase befindet und noch nicht für den kommerziellen Einsatz vorbereitet ist, hoffen Yi Cui und sein Team, dass sich ihr Elektrokatalysator für vorhandene Technologien wie Brennstoffzellen als hilfreich erweisen wird, wenn sie Zugang zu Brennstoff und Sauerstoff haben (And jetzt Wasser! Was könnte der Treibstoff sein!). Sie glauben auch, dass die Technologie für die Entwicklung von Metall-Luft-Batterien nützlich sein könnte.

Es ist nicht klar, ob eine groß angelegte Einführung dieses Lungen-Designs, oh, ich weiß nicht, die steigenden Wasserkörper nutzen kann, die drohen, wie die gesamte Ostküste zu sinken, aber hey - man kann immer hoffen.