Un nou studiu publicat în revista Nature explorează o nouă abordare a problemei resurselor, argumentând că tehnologiile pe care oamenii le-au folosit până acum pentru a trăi pe Stația Spațială Internațională (ISS) nu sunt potrivite pentru nimic altceva decât un avanpost orbital. Astronauții vor avea nevoie de altceva pentru a trăi pe Lună sau pe Marte, iar oamenii de știință cred că dispozitivele fotovoltaice ar putea fi soluția.
La articolul, scris de profesorul asociat de la Universitatea din Warwick, Katharina Brinkert, afirmă că aproximativ 1,5 kW din bugetul total de energie de 4,6 kW al Sistemului de Control al Mediului și Susținere a Vieții de pe ISS este utilizat în prezent pentru a produce oxigen folosind procesul fotovoltaic de electroliză. Generatorul de oxigen de la bordul stației spațiale folosește curent electric direct pentru a provoca o reacție chimică nespontană, separând moleculele de oxigen de hidrogen, permițând astronauților să respire în spațiu.
Procesul în două etape al sistemului OGA (conversia luminii solare în electricitate și apoi utilizarea electricității pentru un proces electrolitic) este costisitor, voluminos și predispus la defecțiuni, așa că ar putea fi o piedică în misiunile spațiale de lungă durată departe de Pământ. O abordare alternativă propusă de Brinkert și colegii săi este utilizarea dispozitivelor fotoelectrochimice (PEC) în locul electrolizoarelor fotoelectrice.
Spre deosebire de OGA, dispozitivele PEH se vor baza pe un proces într-un singur pas conceput pentru a converti energia solară direct în energie chimică. Materialele semiconductoare vor converti radiația electromagnetică în oxigen și hidrogen, fără a fi nevoie de producție intermediară de electricitate.
Lucrarea de cercetare creează „baze teoretice pentru utilizarea dispozitivelor FEH în habitatele de pe Lună și Marte”, și explorează posibilitatea creării de mașini FEH special concepute pentru producerea de oxigen și procesarea dioxidului de carbon pe aceste pământuri îndepărtate, străine.
Abordarea fotoelectrochimică pare rezonabilă, concluzionează autorii articolului, deși unele întrebări rămân încă deschise. Cercetările privind eficiența pe termen lung și „densitatea de putere” a dispozitivelor FEH sunt încă în desfășurare, în timp ce „utilizarea resurselor in situ” (adică, utilizarea materialelor găsite pe Lună sau pe Marte pentru a construi aceste mașini FEH) și capacitatea de a funcționa în microgravitație pare a fi este o problemă mai mică.
Citeste si:
- ESA a arătat cum testează tehnologiile de colectare a probelor de pe suprafața lui Marte
- Pentru misiunile Artemis va fi creat un rover lunar, care va colecta mostre și va efectua analize