Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature διερευνά μια νέα προσέγγιση στο πρόβλημα των πόρων, υποστηρίζοντας ότι οι τεχνολογίες που έχουν χρησιμοποιήσει οι άνθρωποι μέχρι στιγμής για να ζήσουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) δεν είναι κατάλληλες για οτιδήποτε άλλο εκτός από ένα τροχιακό φυλάκιο. Για τη ζωή στο φεγγάρι ή στον Άρη, οι αστροναύτες θα χρειαστούν κάτι άλλο και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι φωτοηλεκτροχημικές συσκευές θα μπορούσαν να είναι η λύση.
Στο άρθρο, γραμμένο από την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια του Πανεπιστημίου του Warwick Katharina Brinkert, αναφέρει ότι περίπου 1,5 kW από τον συνολικό ενεργειακό προϋπολογισμό των 4,6 kW του Συστήματος Περιβαλλοντικού Ελέγχου και Υποστήριξης Ζωής στον ISS χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την παραγωγή οξυγόνου χρησιμοποιώντας τη φωτοβολταϊκή διαδικασία ηλεκτρόλυσης. Η γεννήτρια οξυγόνου στο διαστημικό σταθμό χρησιμοποιεί συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα για να προκαλέσει μια μη αυθόρμητη χημική αντίδραση, διαχωρίζοντας τα μόρια οξυγόνου από το υδρογόνο, επιτρέποντας στους αστροναύτες να αναπνέουν στο διάστημα.
Η διαδικασία δύο σταδίων του συστήματος OGA (μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια χρήση του ηλεκτρισμού για ηλεκτρολυτική διαδικασία) είναι δαπανηρή, ογκώδης και επιρρεπής σε βλάβες, επομένως θα μπορούσε να αποτελέσει εμπόδιο σε διαστημικές αποστολές μεγάλης διάρκειας μακριά από τη Γη. Μια εναλλακτική προσέγγιση που προτείνεται από τον Brinkert και τους συνεργάτες του είναι η χρήση φωτοηλεκτροχημικών συσκευών (PEC) αντί για φωτοηλεκτρικούς ηλεκτρολύτες.
Σε αντίθεση με τα OGA, οι συσκευές PEH θα βασίζονται σε μια διαδικασία ενός σταδίου σχεδιασμένη να μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια απευθείας σε χημική ενέργεια. Τα υλικά ημιαγωγών θα μετατρέψουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε οξυγόνο και υδρογόνο, χωρίς να απαιτείται ενδιάμεση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η ερευνητική εργασία δημιουργεί «θεωρητικά θεμέλια για τη χρήση συσκευών FEH σε ενδιαιτήματα στη Σελήνη και τον Άρη» και διερευνά τη δυνατότητα δημιουργίας μηχανών FEH ειδικά σχεδιασμένων για την παραγωγή οξυγόνου και την επεξεργασία διοξειδίου του άνθρακα σε αυτές τις μακρινές, εξωγήινες περιοχές.
Η φωτοηλεκτροχημική προσέγγιση φαίνεται λογική, καταλήγουν οι συντάκτες του άρθρου, αν και ορισμένα ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά. Η έρευνα για τη μακροπρόθεσμη απόδοση και την «πυκνότητα ισχύος» των συσκευών FEH είναι ακόμη σε εξέλιξη, ενώ η «επιτόπια χρήση πόρων» (δηλαδή, η χρήση υλικών που βρίσκονται στη Σελήνη ή στον Άρη για την κατασκευή αυτών των μηχανών FEH) και η ικανότητα λειτουργίας στη μικροβαρύτητα φαίνεται ότι είναι λιγότερο πρόβλημα.
Διαβάστε επίσης:
Αφήστε μια απάντηση