A Nature folyóiratban megjelent új tanulmány az erőforrás-probléma új megközelítését vizsgálja, azzal érvelve, hogy az emberek által a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) eddig használt technológiák nem alkalmasak másra, mint egy orbitális előőrsre. A Holdon vagy a Marson való élethez az űrhajósoknak másra lesz szükségük, és a tudósok úgy vélik, hogy a foto-elektrokémiai eszközök jelenthetik a megoldást.
CikkbenKatharina Brinkert, a Warwicki Egyetem docense azt állítja, hogy az ISS-en található Environmental Control and Life Support System 1,5 kW-os teljes energiaköltségvetéséből körülbelül 4,6 kW-ot használnak fel oxigén előállítására az elektrolízis fotovoltaikus eljárásával. Az űrállomás fedélzetén található oxigéngenerátor egyenáram segítségével nem spontán kémiai reakciót vált ki, elválasztva az oxigénmolekulákat a hidrogéntől, így az űrhajósok lélegezhetnek az űrben.
Az OGA rendszer kétlépcsős folyamata (a napfény elektromos árammá alakítása, majd az elektromosság elektrolitikus folyamathoz való felhasználása) drága, terjedelmes és hajlamos a meghibásodásokra, így hátráltathatja a Földtől távoli hosszú távú űrmissziókat. A Brinkert és munkatársai által javasolt alternatív megközelítés a fotoelektrokémiai (PEC) eszközök használata a fotoelektromos elektrolizátorok helyett.
Az OGA-kkal ellentétben a PEH-készülékek egylépéses folyamaton fognak alapulni, amely a napenergiát közvetlenül vegyi energiává alakítja. A félvezető anyagok az elektromágneses sugárzást oxigénné és hidrogénné alakítják át anélkül, hogy közbenső villamosenergia-termelésre lenne szükség.
A kutatómunka megteremti "elméleti alapjait a FEH-eszközök használatának a Hold és a Mars élőhelyein", valamint olyan FEH-gépek létrehozásának lehetőségét kutatja, amelyeket kifejezetten oxigén-termelésre és szén-dioxid-feldolgozásra terveztek ezeken a távoli, idegen vidékeken.
A fotoelektrokémiai megközelítés ésszerűnek tűnik – vonják le a következtetést a cikk szerzői, bár néhány kérdés még nyitott. A FEH-eszközök hosszú távú hatékonyságának és „teljesítménysűrűségének” kutatása még mindig folyamatban van, miközben az „in situ erőforrás-kihasználás” (azaz a Holdon vagy a Marson található anyagok felhasználása a FEH-gépek megépítéséhez) és a mikrogravitációban való működés képessége. kevésbé jelent problémát.
Olvassa el még:
- Az ESA bemutatta, hogyan tesztelik a Mars felszínéről való mintagyűjtési technológiákat
- Az Artemis küldetésekhez holdjárót hoznak létre, amely mintákat gyűjt és elemzéseket végez