L'urina di 10 modi può plasmare il futuro

Mentre la gente generalmente non pensa molto al ruolo che la pipì gioca nell'avanzare l'umanità, la risposta potrebbe sorprenderti. Gli scienziati ritengono che l'uso dell'urina possa essere infinito quanto la sua offerta. Con l'avanzare della tecnologia e la nostra conoscenza della scienza in aumento, gli scienziati stanno trovando sempre più modi per utilizzare questa risorsa d'oro per raggiungere un'età dell'oro.

10 Robot Blood

Chi sapeva che i nostri futuri signori saranno alimentati dalle nostre stesse vesciche? I ragazzi del Bristol Robotics Laboratory hanno creato un cuore artificiale che può alimentare i robot del futuro.

A partire dal 2010, ci sono circa 8.6 milioni di robot nel mondo, impiegati in diversi settori e con funzioni diverse. A seconda del loro scopo, i robot sono tradizionalmente carichi di energia solare, batteria o elettricità. Peter Walters ei suoi colleghi dell'Università di Bristol hanno intrapreso un percorso un po 'più anticonvenzionale, creando un robot in grado di ricaricarsi con un orinatoio.

Gli scienziati hanno costruito un cuore artificiale che pompa un rifornimento regolato di urina umana in centrali elettriche microbiche, che poi scomporre l'urina e convertirla in energia elettrica. Questo cuore artificiale era in grado di eseguire un robot chiamato "EcoBot" usando nient'altro che urina umana. Questi robot sono stati in grado di funzionare prima su altri materiali biodegradabili, ma questa è la prima volta che un EcoBot viene sostenuto con energia utilizzando un cuore artificiale che pompa l'urina. I ricercatori sono ispirati a migliorare questo cuore che fa pipì e sperano di vedere questi EcoBot alimentati a urina in futuro, specialmente in progetti verdi come il monitoraggio dell'inquinamento.

9 Monitoraggio dei cambiamenti climatici

L'irace di roccia, localmente conosciuto in Africa come pelele, è un mammifero del Hyracoidea ordine. Piccolo e peloso con una stretta somiglianza con un porcellino d'India, l'irace di roccia passa la maggior parte del tempo a fare il bagno sotto il sole oa mangiare erba e foglie. A prima vista, l'irace di roccia non sembra essere un animale molto speciale - eccetto che la sua urina si dimostrerà uno strumento essenziale per studiare il cambiamento climatico.

Intere famiglie di iraci di roccia tendono a scegliere un punto preferito per fare la pipì e le loro secche ad asciugatura rapida catturano spesso artefatti di un particolare periodo di tempo - come pollini, foglie secche e bolle d'aria - che forniscono indizi su come il clima è cambiato durante tempo. I ricercatori della Montpelier University francese hanno studiato questi strati di urina secca e li hanno confrontati con le teorie esistenti sui cambiamenti nel nostro passato. Hanno concluso che l'urina è consistente nel raccontare con precisione la storia di come il nostro clima è cambiato nel corso degli anni, come il ghiaccio si è ritirato in Europa durante la fine dell'ultima era glaciale e come i laghi di acqua si sono formati dopo che il pianeta si è riscaldato. A causa della sua precisione nel dettagliare il nostro passato climatico, i ricercatori sperano che l'urina di urina di roccia sarà uno strumento utile per fare previsioni migliori delle deviazioni future nel clima.

8 Una soluzione per la crisi idrica

Per quanto sia disgustoso, siamo diventati abituati a immagini di bere urina. A prescindere dal fatto che Bear Grylls rivendichi la fama di Internet, gli astronauti riciclano regolarmente l'urina per estinguersi durante le missioni con equipaggio nello spazio. Tuttavia, gli scienziati avvertono che bere urina potrebbe non essere più il territorio esclusivo di spettacoli televisivi o navette spaziali. Poiché il nostro approvvigionamento di acqua dolce si esaurisce a un ritmo allarmante, gli scienziati consigliano di iniziare anche a trattare e bere la nostra urina il prima possibile.

Con una nuova tecnologia che può trattare l'urina in modo meno costoso e più efficiente, il Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti afferma che rivendicarlo per il riutilizzo può potenzialmente essere una soluzione a lungo termine alla crisi idrica. Mentre l'urina ricade naturalmente nei nostri serbatoi d'acqua, ci vuole molto tempo prima che ritorni nel nostro sistema idrico naturale. Trattando direttamente l'urina dai nostri sistemi fognari sarebbe molto più veloce di aspettare che torni nelle nostre acque. Il consiglio suggerisce anche i vantaggi del trattamento delle urine su acqua dolce: i rischi per la salute derivanti dal riciclaggio delle urine possono essere significativamente inferiori rispetto all'estrazione di acqua dalle nostre attuali fonti. Potremmo persino essere in grado di recuperare il fosforo dalla nostra urina, che attualmente è anche una risorsa in diminuzione.

Stiamo già iniziando a vedere un futuro di pipì riprocessato. A causa della dura siccità che ha colpito molte città dello stato, la città texana di Big Spring ha già fatto ricorso all'urina rigenerata per rifornire i suoi 27.000 abitanti di acqua potabile.

7 Combattere l'inquinamento

Secondo l'agenzia meteorologica delle Nazioni Unite, i nostri livelli di CO2 sono ai massimi storici. La quantità di CO2 nell'atmosfera nel 2012 era pari a 393,1 parti per milione (ppm), 2,2 ppm in più rispetto al 2011. Si prevede che nel 2016 il numero raggiungerà gli impressionanti 400 ppm, ben oltre i 350 ppm che gli scienziati dicono è il limite massimo per un livello di CO2 sicuro.

La CO2, il principale agente del riscaldamento globale, si trova naturalmente nel pianeta. Tuttavia, le attività umane come il lavoro in fabbrica e le emissioni delle automobili moltiplicano le nostre emissioni di CO2 a un ritmo superiore a quello che può fare la Terra. Questo rende il nostro pianeta più caldo a un ritmo che possiamo a malapena seguire, sciogliendo i nostri ghiacciai e asciugando i nostri laghi davanti ai nostri occhi. Per fortuna, gli scienziati dell'Andalusia hanno scoperto che il riscaldamento globale può essere allontanato da una bizzarra miscela di urina e acqua di scarico delle olive. Hanno scoperto che questo curioso cocktail può assorbire CO2 se esposto all'aria.

I ricercatori spiegano che ogni molecola di urea nelle urine produce una mole di bicarbonato di ammonio e una mole di ammoniaca, che quindi assorbe una mole di CO2 dall'aria, diminuendo la nostra produzione eccessiva di gas serra.Quando la CO2 viene assorbita, l'urina produce un'altra mole di bicarbonato di ammonio, che può quindi essere utilizzata per fertilizzare le nostre fattorie. Il ruolo delle acque di scarico delle olive è quello di impedire che l'urina vada stantia, massimizzando l'uso delle urine fino a quando non è satura di gas. Questa miscela unica può essere installata in modo strategico nei camini in cui normalmente passano le emissioni di CO2. È inoltre possibile aggiungere uno speciale meccanismo di riempimento e svuotamento per rendere più conveniente la sostituzione di questo fluido.

6 smartphone alimentati a pipì

Circa la metà degli americani ora usa gli smartphone. Questi telefoni cellulari di fascia alta che possono fare quasi tutto non andranno via presto ed è solo una questione di tempo prima di dover affrontare il problema del loro consumo di energia.

Per fortuna, il dottor Ioannis Ieropoulos del Bristol Robotics Laboratory è al lavoro. All'inizio di quest'anno, lui e il suo team hanno sviluppato un metodo per caricare gli smartphone usando l'urina. Consentendo alle urine di passare attraverso le celle a combustibile microbico (MFC), che abbattono la nostra pipì in energia elettrica, i ricercatori sono stati in grado di alimentare un telefono cellulare abbastanza a lungo da inviare messaggi, navigare in Internet e fare una breve telefonata.

Mentre questo processo di conversione delle urine è ancora agli inizi e può produrre solo piccole quantità di elettricità, i ricercatori e i loro sostenitori sono ottimisti riguardo al suo potenziale valore futuro. La Bill e Melissa Gates Foundation - che ha finanziato ulteriori miglioramenti su questa tecnologia - si augura che con gli smartphone alimentati a pipì, possiamo aspettarci un futuro più igienizzato ed efficiente dal punto di vista energetico.

5 automobili alimentate da urina

Nell'ultimo decennio, le auto alternative - quelle che funzionano con carburanti come l'idrogeno anziché i combustibili fossili - hanno attirato l'attenzione del pubblico, con le grandi case automobilistiche che sfidano la possibilità di un futuro di veicoli a basso costo che corrono con meno inquinanti. Tuttavia, le auto alternative sembrano incontrare sempre problemi che impediscono loro di arrivare sul mercato. Mentre il gas naturale è abbondante nel nostro universo e può essere derivato dall'acqua, è difficile produrre idrogeno in grandi quantità a causa dell'energia necessaria per farlo.

Per risolvere questo problema, la dottoressa Gerardine Botte della Ohio University ha ideato un elettrolizzatore in grado di estrarre idrogeno dalle urine usando meno energia. Con questa tecnologia, la dott.ssa Botte aveva raggiunto il potenziale per alimentare automobili utilizzando l'idrogeno dalla nostra pipì. Spiega che, poiché l'idrogeno è meno legato all'urina che all'acqua, la sua idea richiede solo 0,37 volt di energia - o meno della metà dell'energia di una batteria AA - per estrarla dall'urea. L'acqua, d'altra parte, richiede un'energia significativamente più potente a 1,23 volt per il suo idrogeno da separare. Con la piccola quantità di energia necessaria per separare l'idrogeno dall'urea e la nostra fornitura di urina di 64 once a persona, un futuro di veicoli che corrono con la vescica non è lontano dall'impossibile.

4 cellule cerebrali da urina

Contrariamente alla credenza popolare, il cervello adulto fa crescere nuove cellule. Tuttavia, malattie neurodegenerative come la malattia di Parkinson distruggono più cellule cerebrali di quante ne creiamo, portando a certi sintomi orribili come demenza e depressione. Dove possono i pazienti di queste malattie debilitanti acquisire nuove cellule cerebrali per funzionare correttamente? Gli scienziati cinesi credono di poterli fare pipì. Duanqing Pei e il suo team di scienziati hanno riferito che l'urina umana può essere utilizzata per far crescere nuove cellule cerebrali.

Nel loro studio, i ricercatori hanno estratto le cellule da campioni di urine di tre diversi donatori e li hanno convertiti in progenitori neurali, cellule cerebrali immature che alla fine si trasformano in cellule gliali o neuroni. Le cellule sono state poi coltivate e riprogrammate in diverse cellule cerebrali, alcune delle quali sono state trasformate in veri e propri neuroni maturi in grado di produrre impulsi nervosi. Altre cellule sono state coltivate per diventare cellule gliali di supporto come gli astrociti e gli oligodendrociti. Queste cellule cerebrali coltivate sono state quindi trapiantate nel sistema nervoso dei ratti neonati. Un mese dopo il trapianto, le cellule cerebrali erano ancora viste vive e attive, anche se la loro integrazione con il circuito esistente del cervello del ratto è ancora allo studio.

Il più grande vantaggio di questo metodo è i suoi vantaggi etici. Attualmente, gli scienziati stanno prendendo in considerazione le cellule embrionali per il trattamento dei disturbi neurodegenerativi, ma molti gruppi pro-vita si oppongono al loro utilizzo. Con questo nuovo metodo, gli scienziati possono prelevare campioni di urina da donatori o pazienti. Quando questo metodo è migliorato, potremmo avere un trattamento migliore e più veloce per i disturbi neurodegenerativi che è semplice, efficace ed etico.

3 Combustibile per razzi

C'è una possibilità che il nostro prossimo viaggio nello spazio sarà potty, come gli scienziati della Radboud University nei Paesi Bassi hanno sviluppato un modo per trasformare l'urina in combustibile per razzi. Il microbiologo Mike Jetten afferma che un tipo di batterio che cresce e sopravvive senza ossigeno può convertire l'ammoniaca dell'urina in idrazina, un tipo di carburante per razzi.

I ricercatori dicono che i batteri anaerobici di ammonio ossidante ("annamox") sono responsabili di questa incredibile impresa della natura. Mentre la capacità dei batteri di convertire l'ammoniaca in idrazina è già una conoscenza comune tra i microbiologi, i complessi processi coinvolti nella conversione sono stati scoperti solo recentemente da Jetten e dal suo team, aprendo la possibilità di un uso pratico dei batteri. La loro scoperta incoraggia i programmi spaziali a incorporare l'uso del magnifico microbo nelle nostre future missioni nello spazio. Con milioni di litri di ammoniaca prodotti ogni giorno dalle pause del bagno, gli scienziati sperano di produrre in modo efficiente enormi quantità di carburante per missili dalle nostre urine.

Poiché i programmi spaziali come la NASA soffrono continuamente di enormi tagli di bilancio, che possono ostacolare missioni spaziali rivoluzionarie, esaminare questa idea d'oro di trasformare l'urina in combustibile per razzi può essere la risposta a viaggi più redditizi fino all'ultima frontiera.

2 Pig Pee Plastic

L'urina di maiale è attualmente il dilemma più disgustoso della Danimarca. I 20 milioni di suini del paese producono galloni e galloni di urina al giorno e l'ambiente non ne è entusiasta. Fortunatamente, un'azienda di nome Agroplast offre una soluzione unica a questa situazione maleodorante. Anche se non vogliamo che le parole "urina di maiale" e "cucchiai di plastica" siano combinate, Agroplast ha intenzione di fare esattamente questo. L'azienda con sede in Danimarca mira a ridurre al minimo i fastidi dell'inquinamento da pipì dei maiali trasformando i composti di urina in precursori di plastica da utilizzare in cucchiai e piatti. Poiché l'urina di maiale in sé non ha utilità ed è un onere finanziario da smaltire, la plastica prodotta dalla sostanza diventa una soluzione molto attraente per l'inquinamento crescente causato dall'urina di maiale.

Le bioplastiche - materiale plastico ricavato da fonti di biomassa - non sono un concetto nuovo. Le persone li hanno creati da anni con olio vegetale, amido di mais e cellulosa vegetale. Tuttavia, le bioplastiche hanno dimostrato di essere più costose da produrre rispetto a quelle prodotte con combustibili fossili. Agroplast sostiene che, a differenza di altre bioplastiche, trasformare la pipì di maiale in plastica costerebbe un terzo in meno per la produzione rispetto alla plastica a base di combustibili fossili.

1 gomma auto-guaritrice

I giocattoli rotti e le gomme piatte non sono che alcune lacune nell'uso della gomma. È un materiale comodo ed elastico che può essere modellato in vari usi, ma quando esposto a determinate circostanze come il calore, si rompe facilmente. Ispirato a risolvere queste deficienze, il fisico francese Ludwik Liebler si rivolse alle urine per creare un'invenzione sorprendente tirata fuori dalla gomma da sci-fi che guarisce se stessa.

Questo straordinario materiale viene creato combinando urea e olio vegetale. Quando si spezza in due, questa gomma distinta può essere semplicemente rimessa insieme, ritornando immediatamente al suo originale. Liebler dice che il segreto sono gli acidi grassi dell'olio vegetale e la loro reazione all'urea, creando un materiale costituito da un sistema molecolare non uniforme che non cristallizza e diventa rigido.

I possibili usi di questo materiale sono infiniti. Una volta nient'altro che una fantasia scientifica, oggetti auto-curativi come scarpe da ginnastica, guanti, portafogli e copertoni fatti di questa sostanza magica potrebbero essere in realtà il prossimo balzo in avanti nella tecnologia. Poiché l'urina e l'olio vegetale sono rinnovabili e facilmente accessibili, la produzione di massa di questo materiale meraviglioso non sarà un grosso problema. Poiché la società chimica francese Arkema ha recentemente adottato questa innovazione, possiamo davvero aspirare ad avere cose che si autoriparano nel prossimo futuro.