„New Tech“ gali gauti deguonies degalų iš sūraus Marso vandens

Autorius:

Elektrolizės sistema, kuriai nereikia švaraus vandens, gali pakeisti žaidimą, kai reikia ieškoti.

Kalbant apie vandenį ir Marsas, yra gerų naujienų, ne tokių gerų. Geros naujienos. Marse yra vandens. Ne tokia gera žinia

Marse yra vandens.

Raudona planeta yra labai šalta; Neužšaldytas vanduo beveik neabejotinai yra pilnas druskos iš Marso dirvožemio, kuris sumažina jo užšalimo tašką.

Jūs negalite gerti druskingo vandens, և naudodami elektrą įprastu būdu (elektrolizė), kad ją paskirstytumėte deguoniui (kvėpavimui), vandeniliui (kurui), turite pašalinti druską. sunkus, brangus darbas sunkioje, pavojingoje aplinkoje.

Jei deguonis: vandenilį būtų galima pumpuoti tiesiai iš sūrymo, sūrymo elektrolizės procesas būtų daug sudėtingesnis, pigesnis.

Vašingtono universiteto McKelvey inžinerijos mokyklos inžinieriai sukūrė būtent tai atliekančią sistemą. Jų tyrimai buvo paskelbti šiandien Nacionalinės mokslų akademijos mokslinis biuletenis (PNAS:)

Tyrėjų grupė yra Vijay Ramani, Roma B. Ir Raymondas H. Gerbiamas Witkoffo universiteto Energetikos, aplinkos ir chemijos inžinerijos katedros profesorius paprasčiausiai nepatvirtino druskos elektrolizės sistemos įprastomis sausumos sąlygomis. Sistema buvo ištirta planetos modeliuojamoje atmosferoje 33º:F (-36)º:C)

„Mūsų Marso druskos elektrolizeris radikaliai keičia misijų už Marso logistiką“, – sakė Ramani. “Ši technologija yra vienodai naudinga Žemėje, kur ji atveria vandenynus kaip perspektyvų deguonies ir kuro šaltinį.”

2008 m. Vasarą NASA„Phoenix Mars Lander“ „lietė ir ragavo“ Marso vandenį, sausumos išgręžtus ištirpusio ledo garus. Nuo to laiko Europos kosmoso agentūros „Mars Express“ atrado kelis požeminius tvenkinius, kurie lieka skysti dėl druskos buvimo magnio perchlorate.

Norint net laikinai gyventi Marse, jau nekalbant apie grįžimą į Žemę, astronautai Raudonojoje planetoje turi pagaminti keletą būtinų daiktų, įskaitant vandenį ir degalus. NASA „Perseverance“ marsaeigis dabar važiuoja į Marsą, nešdamas instrumentus, kuriuose bus naudojama aukštos temperatūros elektrolizė. Tačiau MOXIE deguonį gamins tik iš ore esančio anglies dioksido.

Ramani laboratorijoje sukurta sistema gali pagaminti 25 kartus daugiau deguonies nei MOXIE, naudojant tą patį energijos kiekį. Jis taip pat gamina vandenilį, kurį galima panaudoti norint sugrąžinti astronautus namo.

„Mūsų druskos elektrolizeryje yra švino rutenato pirochlorido anodas, kurį sukūrė mūsų komanda kartu su platina ant anglies katodo“, – sakė Ramani. “Šie kruopščiai sukurti komponentai kartu su optimaliu tradicinių elektrocheminės inžinerijos principų naudojimu užtikrino šį aukštą našumą”.

Kruopštus aptakus dizainas և Unikalus anodas leidžia sistemai veikti be šildymo ar valymo vandens šaltinio.

„Paradoksalu, bet vandenyje ištirpęs perchloratas, vadinamasis mišinys, iš tikrųjų padeda tokioje aplinkoje, kaip Marsas“, – sakė „Ramani“ grupės tyrinėtojas ir šio straipsnio bendraautorius Srihari Sankarasubramanyanas.

“Jie neleidžia vandeniui užšalti, – sakė jis. – Jie pagerina elektrolizės sistemos veikimą mažindami elektrinę varžą.”

Vandens elektrolizatoriuose paprastai naudojamas labai išgrynintas, dejonizuotas vanduo, o tai padidina sistemos kainą. Sistema, galinti dirbti su „mažai optimaliu“ ar druskingu vandeniu, tokia kaip Ramani komandos pademonstruota technologija, gali žymiai pagerinti vandens elektrolizatorių ekonominės vertės pasiūlymą net ir čia, Žemės planetoje.

„Demonstruodami šią elektrolizę sudėtingomis Marso sąlygomis, mes ketiname ją panaudoti daug minkštesniame Žemės paviršiuje, kad druskos ar sūrymo srautai būtų naudojami vandeniliui ir deguoniui gaminti, pavyzdžiui, elektrolizuojant jūros vandenį“, – sakė Pralay Guy iš Podoktorantūros asociacijos. Ramani grupėje jis yra pirmasis šio tyrimo bendraautorius.

Tokios programos gali būti naudingos gynybos pramonėje, sukurdamos, pavyzdžiui, deguonies poreikį povandeniniuose laivuose. Tai gali suteikti deguonies, kai tyrinėjame nežinomą aplinką arčiau namų, gilumoje.

Pagrindinės technologijos, įgalinančios sūrio vandens elektrolizės sistemą, gali būti patentuojamos per Technologijų valdymo biurą ir yra licencijuojamos Universitete.

Nuoroda. 2020 m. Lapkričio 30 d Nacionalinės mokslų akademijos mokslinis biuletenis,

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.