Космическите агенции и частните компании вече разработват реални планове за

...
Космическите агенции и частните компании вече разработват реални планове за
Коментари Харесай

Учените откриха икономичен начин за добив на кислород в космоса

Космическите организации и частните компании към този момент създават действителни проекти за изпращането на хора на Марс през идващите няколко години, с което ще стартира неговата колонизация. А с увеличението броя на откритите сходни на Земята планети, галактическите пътешествия ще стават все по-актуални и ще е нужен доста О2.
Но оцеляването в космоса за дълъг интервал от време не е елементарно за хората. Един от главните проблеми на галактическия полет на огромни дистанции е превозването на задоволително огромни количества О2 за дишане и задоволително гориво. Необходима е и сила за работата на комплицираната електроника. В космоса съвсем няма О2 и той би трябвало да бъде взет от Земята.

Но новата научна работа, оповестена в Nature Communications, демонстрира, че е допустимо производството на водород (за гориво) и О2 (за дишане) от водата. Използва се профилиран полупроводников материал, слънчева (или звездна) светлина и безтегловност. Новото изобретение прави далечните галактически пътешествия по-реални.

Използването на неограничения запас на Слънцето в нашия всекидневен живот е една от световните задания пред човечеството. Ние последователно се отхвърляме от нефта и прекосяваме към възобновими източници на сила. Във връзка с това, учените правят редица опити за потреблението на водорода като гориво. Най-добрият метод за приемането на водород би бил разделянето на водата на нейните съставки водород и О2. Това е допустимо посредством процеса, прочут като електролиза – прекосяването на електрически ток през водата, в която има дребни количества разтворим електролит (например готварска сол). При пропускането на електрически ток водата се разпада на атоми О2 и водород, всеки от които се отделя на своя електрод.

Този способ е механически вероятен и е прочут от десетки години. Но към момента не е леснодостъпен за Земята, тъй като е нужна повече инфраструктура за водорода. Например станции за зареждането на водород.

Но електролизата не може да се употребява в космоса, тъй като процесът изисква прекалено много сила. А в космоса силата е извънредно скъпа.

Водородът и кислородът, получени от водата, могат да се употребяват като ракетно гориво. А наскоро бе основана нова технология за разделянето на водата на О2 и водород.

Предложен е фотокатализатор, който работи посредством поглъщането на фотони от полупроводников материал, подложен във вода. Енергията на фотона избива електрон от материала и оставя след себе си „дупка“. Този свободен електрон може да взаимодейства с протоните във водата и да образува водороден атом. В същото т време „дупката“ може да погълне електрони от водата, което е съпроводено с образуването на протони и кислородни атоми.

Процесът може да протича и в противоположна посока. Водородът и кислородът могат да бъдат рекомбинирани (обединени) с потреблението на горивна клетка, при което ще бъде отделена изразходваната за фотокатализата сила и ще се образува вода. Ето за какво, тази технология е действителен ключ за далечните галактически пътешествия.

Използването на фотокатализатори е най-хубавият вид за галактическите пътешествия, тъй като нужното съоръжение тежи неведнъж по-малко, в сравнение с оборудването за електролиза. И още, успеваемостта на работа на тази технология в космоса е доста по-висока, тъй като на Земята забележителна част от слънчевата светлина се гълтам или отразява по пътя до повърхността на планетата.

При един от опититее с новата технология, пробната инсталация е пусната от кула с височина 120 метра. По този метод се имитира микрогравитация. Условията са доста сходни на изискванията на Международната галактическа станция.

При тези условия, водата в действителност се разделя на водород и О2. Но това са газове и при процеса се образуват мехурчета. На Земята, гравитацията кара мехурчетата да изплуват на повърхността, като по този метод се освобождава пространството на катализатора, за образуването на идващите мехурчета.

Но в безтегловност това е невероятно и мехурчетата газ си остават на катализатора. Този проблем е решен посредством основаването на дребни пирамидални зони, където мехурчето елементарно се откъсва от върха на пирамидата и попада във водата, без да пречи на процеса на образуването на нови мехурчета.

Остава още един проблем. Когато няма гравитация, мехурчетата си остават в течността, макар че са напуснали катализатора. Без гравитация, мехурчетата не се издигат на повърхността и образуват нещо като пяна.

Това внезапно снижава успеваемостта на процеса. Електродите и катализаторите остават блокирани. Сега се създават решенията за потреблението на центробежна мощ като изкуствена гравитация.

И по този начин, с помощта на новото проучване бе направена още една стъпка към дългите галактически полети на хората.
Източник: kaldata.com

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА



Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР