Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Nature, pēta jaunu pieeju resursu problēmai, apgalvojot, ka tehnoloģijas, ko cilvēki līdz šim ir izmantojuši, lai dzīvotu Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS), nav piemērotas nekam citam kā orbitālam priekšpostenim. Dzīvei uz Mēness vai Marsa astronautiem būs nepieciešams kaut kas cits, un zinātnieki uzskata, ka fotoelektroķīmiskās ierīces varētu būt risinājums.
Rakstā, ko rakstījusi Vorikas Universitātes asociētā profesore Katharina Brinkerte, norāda, ka aptuveni 1,5 kW no ISS Vides kontroles un dzīvības uzturēšanas sistēmas kopējā enerģijas budžeta 4,6 kW pašlaik tiek izmantoti skābekļa ražošanai, izmantojot fotoelektrisko elektrolīzes procesu. Skābekļa ģenerators uz kosmosa stacijas izmanto tiešo elektrisko strāvu, lai izraisītu ne-spontānu ķīmisku reakciju, atdalot skābekļa molekulas no ūdeņraža, ļaujot astronautiem elpot kosmosā.
OGA sistēmas divpakāpju process (saules gaismas pārvēršana elektrībā un pēc tam elektrības izmantošana elektrolītiskajam procesam) ir dārgs, apjomīgs un pakļauts bojājumiem, tāpēc tas var būt šķērslis ilgstošām kosmosa misijām tālu no Zemes. Brinkerta un viņa kolēģu piedāvātā alternatīva pieeja ir fotoelektrisko elektrolizatoru vietā izmantot fotoelektroķīmiskās (PEC) ierīces.
Atšķirībā no OGA, PEH ierīču pamatā būs vienpakāpes process, kas paredzēts, lai saules enerģiju tieši pārvērstu ķīmiskajā enerģijā. Pusvadītāju materiāli pārveidos elektromagnētisko starojumu skābeklī un ūdeņradī, neradot starpposma elektroenerģijas ražošanu.
Pētnieciskais darbs rada "teorētiskus pamatus FEH ierīču izmantošanai Mēness un Marsa dzīvotnēs", kā arī pēta iespēju izveidot FEH iekārtas, kas īpaši paredzētas skābekļa ražošanai un oglekļa dioksīda apstrādei šajās tālajās, svešajās zemēs.
Fotoelektroķīmiskā pieeja šķiet saprātīga, secina raksta autori, lai gan daži jautājumi joprojām paliek atklāti. Joprojām turpinās pētījumi par FEH ierīču ilgtermiņa efektivitāti un “jaudas blīvumu”, vienlaikus izmantojot “in situ resursu izmantošanu” (ti, izmantojot uz Mēness vai Marsa atrastus materiālus, lai izveidotu šīs FEH iekārtas) un spēju darboties mikrogravitācijā. šķiet, ka tā ir mazāka problēma.
Lasi arī:
- ESA parādīja, kā viņi pārbauda tehnoloģijas paraugu savākšanai no Marsa virsmas
- Artemis misijām tiks izveidots Mēness roveris, kas savāks paraugus un veiks analīzes