„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

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.