10 manieren waarop urine de toekomst kan vormen

Terwijl mensen over het algemeen niet veel nadenken over de rol die plassen spelen bij het bevorderen van de mensheid, zal het antwoord u misschien verbazen. Wetenschappers zijn van mening dat het gebruik van urine net zo eindeloos kan zijn als de toevoer ervan. Met de vooruitgang van technologie en onze toenemende kennis van de wetenschap vinden wetenschappers steeds meer manieren om deze gouden hulpbron te gebruiken om een ​​gouden eeuw te bereiken.

10 Robotbloed

Wie wist dat onze toekomstige overheersers van energie zullen worden voorzien door onze eigen blaasjes? De jongens van het Bristol Robotics Laboratory hebben een kunstmatig hart gecreëerd dat de robots van de toekomst van stroom kan voorzien.

Vanaf 2010 zijn er naar schatting 8,6 miljoen robots in de wereld, werkzaam in verschillende industrieën en die verschillende functies vervullen. Afhankelijk van hun doel worden robots traditioneel geladen met zonne-energie, batterijvoeding of elektriciteit. Peter Walters en zijn collega's van de Universiteit van Bristol hebben een iets onconventionele route genomen, waardoor een robot is ontstaan ​​die zichzelf kan opladen met een urinoir.

De wetenschappers bouwden een kunstmatig hart dat een gereguleerde voorraad menselijke urine pompt in microbiële krachtcentrales, die vervolgens de urine afbreken en omzetten in elektriciteit. Dit kunstmatige hart was in staat om een ​​robot genaamd "EcoBot" uit te voeren met alleen menselijke urine. Deze robots hebben eerder op andere biologisch afbreekbare materialen kunnen functioneren, maar dit is de eerste keer dat een EcoBot werd ondersteund met stroom met behulp van een kunsthart dat urine pompt. De onderzoekers zijn geïnspireerd om verbeteringen aan te brengen aan dit plassende hart en hopen dat deze uranium-aangedreven EcoBots in de toekomst worden gebruikt, vooral in groene projecten zoals monitoring van vervuiling.

9 Klimaatverandering volgen

De rock hyrax, lokaal bekend in Afrika als Pelele, is een zoogdier van de Hyracoidea bestellen. Klein en harig met een nauwe gelijkenis met een cavia, brengt de rots hyrax het grootste deel van zijn tijd door met baden onder de zon of het eten van gras en bladeren. Op het eerste gezicht lijkt de rock-hyrax geen bijzonder dier te zijn - behalve dat de urine ervan een essentieel hulpmiddel is om de klimaatverandering te bestuderen.

Hele families van rockhyraxen hebben de neiging om een ​​favoriete plek om te plassen te kiezen en hun sneldrogende afscheiding bevat vaak artefacten uit een bepaalde periode - zoals pollen, gedroogde bladeren en luchtbellen - die aanwijzingen geven over hoe het klimaat tijdens die periode veranderde tijd. Onderzoekers van de Franse Montpelier Universiteit bestudeerden deze gedroogde urinelagen en vergeleken deze met bestaande theorieën over veranderingen in ons klimaatverleden. Ze concludeerden dat de urine consistent was in het nauwkeurig vertellen van het verhaal van hoe ons klimaat in de loop van de jaren echt veranderde, zoals hoe ijsgletsjers zich terugtrokken in Europa aan het einde van de laatste ijstijd en hoe meren van gesmolten water zich vormden nadat de planeet was opgewarmd. Vanwege de precisie in het detailleren van ons klimaatverleden hopen de onderzoekers dat de hyrax-urine uit rotsblokken een nuttig hulpmiddel zal zijn bij het maken van betere voorspellingen van toekomstige afwijkingen in het klimaat.

8 Een oplossing voor de watercrisis

Hoe smerig het ook is, we zijn gewend geraakt aan beelden van urine drinken. Behalve dat het de claim van Bear Grylls op internet is, recyclen astronauten regelmatig urine om tijdens bemande missies naar de ruimte te luchten. Wetenschappers waarschuwen echter dat het drinken van urine niet langer het exclusieve territorium van tv-shows of spaceshuttles mag zijn. Omdat onze zoetwatervoorraad droogloopt in een alarmerend tempo, adviseren wetenschappers dat we ook zo snel mogelijk moeten beginnen met het behandelen en drinken van onze eigen urine.

Met nieuwe technologie die urine minder duur en efficiënter kan behandelen, zegt de Amerikaanse National Research Council dat terugvordering voor hergebruik mogelijk een oplossing voor de lange termijn is voor de watercrisis. Terwijl de urine op natuurlijke wijze terug in onze waterreservoirs eindigt, duurt het heel lang voordat deze weer in ons natuurlijke watersysteem terechtkomt. Rechtstreekse behandeling van urine uit onze rioleringssystemen zou veel sneller zijn dan wachten tot het terug zou gaan naar onze wateren. De raad suggereert zelfs voordelen van het verwerken van urine boven zoet water - de gezondheidsrisico's van het recyclen van urine kunnen aanzienlijk lager zijn dan het winnen van water uit onze huidige bronnen. Misschien kunnen we zelfs fosfor uit onze urine halen, wat momenteel ook een afnemende hoeveelheid is.

We zijn al begonnen een toekomst van herverwerkt plasje te zien ontvouwen. Vanwege de harde droogte die vele steden in de staat heeft getroffen, heeft de Texaanse stad Big Spring al zijn toevlucht gezocht tot opgewerkt urine om de 27.000 inwoners van drinkwater te voorzien.

7 Vechten tegen vervuiling

Volgens de UN Weather Agency staat onze CO2-uitstoot op een historisch hoog niveau. De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer in 2012 bedroeg 393,1 delen per miljoen (ppm), 2,2 ppm hoger dan in 2011. Er wordt voorspeld dat het aantal in 2016 zal oplopen tot een duizelingwekkende 400 ppm, veel meer dan de 350 ppm die wetenschappers zeggen is het plafond voor een veilig CO2-niveau.

CO2, het belangrijkste agens van het broeikaseffect, komt van nature op de planeet voor. Menselijke activiteiten zoals fabriekswerk en auto-emissies vermenigvuldigen onze CO2-uitstoot echter met meer dan wat Moeder Aarde kan doen. Dit maakt onze planeet warmer in een tempo dat we nauwelijks kunnen volgen, onze gletsjers smelten en onze meren drogen voor onze ogen. Gelukkig ontdekten wetenschappers uit Andalusië dat de opwarming van de aarde kan worden afgeremd door een bizarre hoeveelheid urine en olijfolie-afvalwater. Ze hebben ontdekt dat deze merkwaardige cocktail CO2 kan opnemen wanneer ze aan de lucht wordt blootgesteld.

De onderzoekers verklaren dat elk molecuul ureum in de urine één mol ammoniumbicarbonaat en één mol ammoniak produceert, die vervolgens één mol CO2 uit de lucht absorbeert, waardoor onze overmatige productie van het broeikasgas afneemt.Wanneer de CO2 wordt geabsorbeerd, produceert urine nog een mol ammoniumbicarbonaat, dat vervolgens kan worden gebruikt om onze boerderijen te bemesten. De rol van het olijfafvalwater is om te voorkomen dat de urine oud wordt, waardoor het gebruik van de urine maximaal is, totdat deze verzadigd is met gas. Dit unieke brouwsel kan strategisch worden geïnstalleerd in schoorstenen waar de CO2-uitstoot gewoonlijk passeert. Een speciaal vul- en ledigingsmechanisme kan ook worden toegevoegd om vervanging van deze vloeistof gemakkelijker te maken.

6 plas-aangedreven smartphones

Ongeveer de helft van de Amerikanen gebruikt nu smartphones. Deze high-end mobiele telefoons die bijna alles kunnen doen, zullen niet snel verdwijnen en het is slechts een kwestie van tijd voordat we het probleem van hun energieverbruik moeten aanpakken.

Gelukkig is Dr. Ioannis Ieropoulos van het Bristol Robotics Laboratory aan het werk. Eerder dit jaar ontwikkelden hij en zijn team een ​​methode om smartphones op te laden met urine. Door urinewegen door microbiële brandstofcellen (MFC) te laten gaan, die onze plas in elektriciteit afbreken, konden de onderzoekers lang genoeg een mobiele telefoon van stroom voorzien om berichten te verzenden, te surfen op internet en een kort telefoontje te plegen.

Hoewel dit urine-omzettingsproces nog in de kinderschoenen staat en slechts kleine hoeveelheden elektriciteit kan produceren, zijn de onderzoekers en hun achterban optimistisch over de potentiële toekomstige waarde ervan. De Bill and Melissa Gates Foundation, die verdere verbeteringen op deze technologie heeft gefinancierd, hoopt dat we met plas-aangedreven smartphones een meer gesaneerde en energiezuinige toekomst kunnen verwachten.

5 Urine-aangedreven auto's

In het afgelopen decennium hebben alternatieve auto's - die op brandstoffen rijden als waterstof in plaats van fossiele brandstof - de aandacht getrokken van het publiek, met grote autobedrijven die flaneren over de mogelijkheid van een toekomst van goedkope voertuigen die op minder vervuilende stoffen rijden. Alternatieve auto's lijken echter altijd problemen op te lopen die hen belemmeren om zelfs op de markt te komen. Hoewel het aardgas in ons universum overvloedig aanwezig is en afkomstig kan zijn van water, is het moeilijk om waterstof in voldoende grote hoeveelheden te maken vanwege de energie die daarvoor nodig is.

Om dit op te lossen heeft dr. Gerardine Botte van de Universiteit van Ohio een elektrolyseapparaat ontworpen dat met minder energie waterstof uit urine kan winnen. Met deze technologie had Dr. Botte het potentieel bereikt om auto's van waterstof uit onze plas te voorzien. Ze legt uit dat waterstof, omdat het minder gebonden is aan urine dan aan water, slechts 0,37 volt energie nodig heeft, of minder dan de helft van de energie van een AA-batterij, om het uit ureum te halen. Water daarentegen heeft een aanzienlijk krachtigere energie nodig van 1,23 volt om zijn waterstof te scheiden. Met de kleine hoeveelheid energie die nodig is om waterstof te scheiden van ureum en onze urinelevering van 64 ounce per persoon, is een toekomst van voertuigen die op blaaskracht werken niet ver van het onmogelijke.

4 hersencellen van urine

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, groeien de volwassen hersenen nieuwe cellen. Neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Parkinson vernietigen echter meer hersencellen dan we creëren, wat leidt tot bepaalde vreselijke symptomen zoals dementie en depressie. Waar kunnen patiënten van deze slopende ziekten nieuwe hersencellen krijgen om goed te kunnen functioneren? Wetenschappers uit China geloven dat ze ze kunnen plassen. Duanqing Pei en zijn team van wetenschappers meldden dat menselijke urine kan worden gebruikt om nieuwe hersencellen te laten groeien.

In hun onderzoek haalden onderzoekers de cellen uit urinemonsters van drie verschillende donoren en converteerden ze in neurale progenitoren, onrijpe hersencellen die uiteindelijk in gliale cellen of neuronen veranderden. De cellen werden vervolgens gekweekt en geherprogrammeerd in verschillende hersencellen, waarvan sommige werden gemaakt tot echte rijpe neuronen die in staat waren om zenuwimpulsen te produceren. Andere cellen werden gegroeid om ondersteunende gliacellen zoals astrocyten en oligodendrocyten te worden. Deze gecultiveerde hersencellen werden vervolgens in het zenuwstelsel van pasgeboren ratten getransplanteerd. Een maand na de transplantatie bleken de hersencellen nog steeds levend en actief te zijn, hoewel hun integratie met de bestaande circuits van het brein van de rat nog steeds wordt bestudeerd.

Het grootste voordeel van deze methode is de ethische voordelen ervan. Momenteel overwegen wetenschappers embryonale cellen voor de behandeling van neurodegeneratieve aandoeningen, maar veel pro-life-groepen zijn tegen het gebruik ervan. Met deze nieuwe methode kunnen wetenschappers urinemonsters nemen van donors of patiënten. Wanneer deze methode wordt verbeterd, kunnen we een betere en snellere behandeling van neurodegeneratieve aandoeningen krijgen die eenvoudig, effectief en ethisch is.

3 Rocket Fuel

Er is een kans dat onze volgende reis naar de ruimte wordt beneveld, zoals wetenschappers van de Radboud Universiteit in Nederland een manier hebben ontwikkeld om urine in raketbrandstof te veranderen. Microbioloog Mike Jetten zegt dat een soort bacterie die groeit en overleeft zonder zuurstof, ammoniak in de urine kan omzetten in hydrazine, een soort raketbrandstof.

De onderzoekers zeggen dat de anaerobe ammonium-oxiderende ("annamox") bacteriën verantwoordelijk zijn voor deze verbazingwekkende prestatie van de natuur. Hoewel het vermogen van de bacterie om ammoniak om te zetten in hydrazine al algemeen bekend is bij microbiologen, zijn de complexe processen die betrokken zijn bij de omzetting pas onlangs ontdekt door Jetten en zijn team, waardoor de mogelijkheid voor een praktisch gebruik van de bacterie is ontstaan. Hun ontdekking moedigt ruimtevaartprogramma's aan om het gebruik van de magnifieke microbe in onze toekomstige missies op te nemen in de ruimte. Met miljoenen liters ammoniak die elke dag worden geproduceerd na een pauze in de badkamer, hopen de wetenschappers efficiënt enorme hoeveelheden raketbrandstof uit onze urine te produceren.

Omdat ruimtevaartprogramma's zoals NASA voortdurend last hebben van enorme bezuinigingen op de begroting, die baanbrekende ruimtemissies kunnen hinderen, kan onderzoek naar dit gouden idee van het omzetten van urine in raketbrandstof het antwoord zijn op meer kosteneffectieve reizen naar de laatste grens.

2 Pig Pee Plastic

Varkensurine is momenteel het meest walgelijke dilemma van Denemarken. De 20 miljoen varkens van het land produceren gallons en gallons urine per dag en het milieu is er niet al te enthousiast over. Gelukkig biedt een bedrijf genaamd Agroplast een unieke oplossing voor deze stinkende situatie. Hoewel we echt niet willen dat de woorden "varkensurine" en "plastic lepels" ooit worden gecombineerd, is Agroplast van plan om precies dat te doen. Het in Denemarken gevestigde bedrijf streeft ernaar het gedoe met varkensplasvervuiling tot een minimum te beperken door de verbindingen van urine om te zetten in plastic precursors voor gebruik in lepels en borden. Omdat varkensurine op zich geen zin heeft en een financiële last is om weg te gooien, wordt kunststof gemaakt van de stof een zeer aantrekkelijke oplossing voor de groeiende vervuiling veroorzaakt door varkensurine.

Bioplastics - plastic materiaal gemaakt van biomassabronnen - is geen nieuw concept. Mensen creëren ze al jaren van plantaardige olie, maïszetmeel en plantaardige cellulose. Het is echter bewezen dat bioplastics duurder zijn om te produceren dan die gemaakt van fossiele brandstof. Agroplast beweert dat, in tegenstelling tot andere bioplastics, het omzetten van varkensplas in plastic een derde minder zou kosten om te produceren dan kunststoffen op basis van fossiele brandstoffen.

1 zelfherstellend rubber

Gebroken speelgoed en lekke banden zijn maar een paar tekortkomingen in het gebruik van rubber. Het is een handig rekbaar en zacht materiaal dat in verschillende toepassingen kan worden gegoten, maar wanneer het wordt blootgesteld aan bepaalde omstandigheden zoals warmte, breekt het gemakkelijk. Geïnspireerd om deze tekortkomingen op te lossen, wendde de Franse natuurkundige Ludwik Liebler zich tot urine om een ​​geweldige uitvinding te creëren die rechtstreeks uit sci-fi-rubber werd getrokken en zichzelf genas.

Dit geweldige materiaal wordt gemaakt door ureum en plantaardige olie te combineren. Als het in tweeën is geknipt, kan dit afzonderlijke rubber eenvoudig aan elkaar worden geplakt en onmiddellijk terugkeren naar het origineel. Liebler zegt dat het geheim is de vetzuren van de plantaardige olie en hun reactie op ureum, het creëren van een materiaal gemaakt van een niet-uniform moleculair systeem dat niet kristalliseert en wordt rigide.

De mogelijke toepassingen van dit materiaal zijn eindeloos. Eens slechts een sciencefiction, kunnen zelfherstellende objecten zoals sneakers, handschoenen, portemonnees en banden gemaakt van deze magische substantie de volgende baanbrekende technologische sprong zijn. Omdat urine en plantaardige olie hernieuwbaar en gemakkelijk toegankelijk zijn, zal massaproductie van dit wondermateriaal geen probleem zijn. Omdat het Franse chemiebedrijf Arkema deze innovatie onlangs heeft overgenomen, kunnen we in de nabije toekomst zelfs zelfreparerende dingen nastreven.