New Tech poate obține oxigen și combustibil din apa sărată de pe Marte

din

Un sistem de electroliză care nu are nevoie de apă curată poate schimba jocul atunci când vine vorba de explorare.

Când vine vorba de apă și Martie, există vești bune și nu vești atât de bune. Vestea bună: există apă pe Marte! Nu vești atât de bune?

Există apă pe Marte.

Planeta Roșie este foarte rece; apa care nu este înghețată este aproape sigur umplută cu sare din solul marțian, care îi scade temperatura de îngheț.

Nu puteți bea apă sărată, iar metoda obișnuită folosind electricitate (electroliză) pentru a o descompune în oxigen (pentru a respira) și hidrogen (pentru combustibil) necesită îndepărtarea sării; un efort greu și costisitor într-un mediu dur și periculos.

Dacă oxigenul și hidrogenul ar putea fi forțate direct din apa sărată, totuși, acel proces de electroliză a saramurii ar fi mult mai puțin complicat – și mai puțin costisitor.

Ingineri la Școala de Inginerie McKelvey de la Universitatea Washington din St. Louis. Louis a dezvoltat un sistem care face exact asta. Cercetarea lor a fost publicată astăzi în Lucrările Academiei Naționale de Științe (PNAS)

Echipa de cercetare, condusă de Vijay Ramani, Roma B. și profesor universitar de energie al Universității Raymond H. Wittcoff la Departamentul de Energie, Mediu și Inginerie Chimică, nu și-a validat pur și simplu sistemul de electroliză a saramurii în condiții tipice de sol; sistemul a fost examinat într-o atmosferă marțiană simulată la -33ºF (-36ºC)

“Electrolizorul nostru de saramură marțiană modifică radical calculul logistic al misiunilor pe Marte și nu numai”, a spus Ramani. „Această tehnologie este la fel de utilă pe Pământ, unde deschide oceanele, ca o sursă stabilă de oxigen și combustibil.”

În vara anului 2008, NASAPhoenix Mars Lander „a atins și a gustat” apa marțiană, vaporii de gheață topită săpați de lander. De atunci, Mars Express al Agenției Spațiale Europene a descoperit mai multe bazine de apă subterană care rămân lichide datorită prezenței percloratului de sare de magneziu.

Pentru a trăi – chiar și temporar – pe Marte, ca să nu mai vorbim de întoarcerea pe Pământ, astronauții vor trebui să producă unele dintre necesități, inclusiv apă și combustibil, pe Planeta Roșie. Rover Perseverance al NASA se află acum în drum spre Marte, transportând instrumente care vor folosi electroliza la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, Experimentul de exploatare a oxigenului Minei Marte (MOXIE) va produce doar oxigen, din dioxid de carbon din aer.

Sistemul dezvoltat în laboratorul Raman poate produce de 25 de ori mai mult oxigen decât MOXIE folosind aceeași cantitate de energie. De asemenea, produce hidrogen, care poate fi folosit pentru a hrăni călătoria astronauților spre casă.

„Noul nostru electrolizator de saramură include un anod de piroclorură de rutenat de plumb dezvoltat de echipa noastră împreună cu o platină la catodul de carbon”, a spus Ramani. „Aceste componente atent proiectate, împreună cu utilizarea optimă a principiilor tradiționale de inginerie electrochimică, au oferit această performanță ridicată.”

Designul atent și anodii unici permit sistemului să funcționeze fără a fi necesară încălzirea sau curățarea sursei de apă.

„Paradoxal, percloratul solubil în apă, așa-numitele impurități, ajută de fapt într-un mediu ca cel al lui Marte”, a spus Shrihari Sankarasubramanian, un om de știință din grupul Raman și primul coautor al lucrării.

„Prevenesc înghețarea apei”, a spus el, „și îmbunătățesc, de asemenea, performanțele sistemului electrolizator prin reducerea rezistenței electrice”.

De obicei, electrolizatoarele de apă folosesc apă deionizată foarte purificată, ceea ce se adaugă la costul sistemului. Un sistem care poate funcționa cu apă „sub-optimă” sau salină, cum ar fi tehnologia demonstrată de echipa lui Raman, poate crește semnificativ propunerea de valoare economică a electrolizatoarelor de apă de pretutindeni – chiar și aici, pe planeta Pământ.

„Demonstrând aceste electrolize în condiții marțiene solicitante, ne propunem, de asemenea, să le plasăm în condiții mult mai blânde pe Pământ pentru a folosi surse de apă sărată sau sărată pentru a produce hidrogen și oxigen, de exemplu prin electroliza mare “, a spus Pralay Gayen, asociat de cercetare postdoctorală în grupul lui Raman și, de asemenea, primul co-autor al studiului.

Astfel de aplicații pot fi utile în domeniul apărării, generând oxigen la cerere în submarine, de exemplu. De asemenea, poate furniza oxigen pe măsură ce explorăm medii neexploatate mai aproape de casă, în adâncul mării.

Tehnologiile de bază care permit sistemul electrolizator de saramură sunt supuse înregistrării brevetelor prin intermediul Biroului de Management Tehnologic și sunt disponibile pentru acordarea de licențe de la universitate.

Referință: 30 noiembrie 2020, Lucrările Academiei Naționale de Științe.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Materialul nou poate proteja mai bine soldații, sportivii și șoferii de șoc, impact și explozii

Soldații, sportivii și șoferii pot face viața mai sigură datorită unui nou proces care ar putea duce la o protecție mai eficientă și reutilizabilă...

A fost găsit cel mai vechi loc de înmormântare uman din Africa – un copil a fost îngropat în urmă cu 78.000 de ani

Vedere generală a zonei peșterii Panga ya Saidi. Observați săparea șanțului unde a fost deschisă înmormântarea. Credit: Muhammad Javad Shoaee Descoperirea celui mai...

Se preconizează că speciile non-native vor crește cu 36% în întreaga lume până în 2050

Gâscă egipteană (Alopochen aegyptiaca) originară din Africa și stabilită acum în Europa Centrală și de Vest. Credit: profesorul Tim Blackburn, UCL Se preconizează că...

Visele noastre pot fi ciudate

Această ilustrație reflectă supra-ipoteza creierului, care susține că calitatea redusă și halucinantă a viselor nu este o greșeală, ci o trăsătură particulară, deoarece ajută...

Newsletter

Subscribe to stay updated.