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

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.