A jövő autóihoz emberi vizelet is kell – fontos forrása egy kritikus összetevőnek

A világűr meghódítása és a zöldenergia-tárolás forradalma egyaránt új alapanyagforrások után kutat, a megoldás pedig egészen közel, az emberi szervezet mindennapi melléktermékében rejtőzhet – állítják az Adelaide-i Egyetem szakemberei, akik jelentős áttörést értek el a hidrazin előállításában. Ez a vegyület kulcsfontosságú a modern ipar számára: nemcsak a gyógyszergyártás és a rakéta-üzemanyagok összetevője, hanem az új generációs elektromos autók akkumulátoraiban és különféle energiarendszerekben is alapvető szerepet kap.

„A hidrazint ipari méretekben ammóniából vagy egy bevett eljárással létrehozott karbamidszármazékból állítják elő” – mutatott rá a Nature Synthesisben leírt kutatás vezetője. Dr. Pengtang Wang hozzátette: a hagyományos gyártási megoldások évtizedek óta változatlanok, és ezért nagy árat fizetünk. „Ezekhez a módszerekhez veszélyes vegyszerekre és hatalmas mennyiségű energiára van szükség, ami költségessé és környezetvédelmi szempontból aggályossá teszi a folyamatot. Egy kíméletesebb alternatíva fontos lépést jelentene a zöldebb és gazdaságosabb hidrazingyártás felé.”

A kutatócsoport innovatív elektrokémiai stratégiát dolgozott ki, amelynek fókuszában a vizeletben bőségesen rendelkezésre álló karbamid áll.

Az átalakításhoz elektromosságot és nátrium-kloridot, azaz konyhasót használnak, ami abban segít, hogy az elektróda felületén speciális klórvegyületek jöjjenek létre, és reakcióba lépjenek a karbamiddal, míg végül N-klór-karbamid keletkezik.

És ez anyag már egy egyszerű hidrolízis végén hidrazinná alakul.

A módszer talán legnagyobb előnye, hogy magas hozammal kecsegtet, és többféle forrásból származó alapanyaggal is működik. A kísérletek során tiszta karbamiddal, karbamidban gazdag szennyvízzel és közvetlenül emberi vizelettel is sikeresen előállították ugyanazt a terméket. A felfedezés jelentőségét növeli, hogy az így nyert hidrazin közvetlenül hasznosítható a hosszú távú űrutazások során, ahol az erőforrások – köztük az asztronauták vizeletének – újrahasznosítása kritikus kérdés.

A kutatók úgy vélik, a könnyen hozzáférhető erőforrás hidrazinná alakítása új utat nyithat az üzemanyaggyártásban, beleértve az üzemanyagcellás alkalmazásokat is.

A technológia tömeges elterjedése előtt azonban még több akadályt le kell küzdeni: a gyakorlatban felmerülő költségek és technikai nehézségek finomhangolást igényelnek.

Gábor János, NEW technology