Новая технология сможет производить водород и кислород из соленой марсианской воды
При космических запусках вес имеет большое значение, поэтому чем меньше нам придется брать с собой, тем лучше. Теперь инженеры университета в Сент-Луисе разработали новое устройство для электролиза, которое может превращать очень соленую марсианскую воду в пригодный для дыхания кислород и водород для топлива.
Как вы, возможно, помните из школьных занятий, электролиз воды — это процесс использования электричества для расщепления воды на составляющие атомы водорода и кислорода. Затем эти газы могут быть собраны для использования, поэтому теоретически электролиз может быть способом для космонавтов производить собственный кислород и водород на Красной планете.
Проблема в том, что он плохо работает с солоноватой водой, а это все, что можно найти на Марсе. Сначала необходимо снизить высокое содержание соли, что является сложным процессом в этой не гостеприимной инопланетной среде.
Поэтому для нового исследования ученые разработали новую систему электролиза, которая может работать с соленой водой в условиях экстремального холода марсианской атмосферы. Ключевое изменение заключается в двух электродах: команда создала анод из пирохлора рутената свинца и катод из платины на угле.
Чтобы протестировать новую конструкцию электролизера, ученые смоделировали марсианскую атмосферу, которая требовала охлаждения до -36°C — и это сработало. Исследователи утверждают, что при той же входной мощности новый электролизер производит в 25 раз больше кислорода, чем MOXIE, прибор на борту марсохода Perseverance, который выжимает кислород из углекислого газа в воздухе.
Хотя у этой технологии есть интригующие потенциальные применения для космонавтов, стоит помнить, что вода на Марсе — довольно редкий товар, поэтому ее, вероятно, лучше использовать для питья, хотя для этого также потребуется сначала удалить соль. Вместо этого технология может сначала найти применение здесь, на Земле.
«Продемонстрировав эти электролизеры в сложных марсианских условиях, мы намерены также развернуть их в гораздо более мягких условиях на Земле, чтобы использовать соленую воду для производства водорода и кислорода, например, путем электролиза морской воды», — говорит Пралай Гайен, соавтор автор исследования.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.