创新 突破性发明使火星上的水对人类有用,殖民成为可能

突破性发明使火星上的水对人类有用,殖民成为可能

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艺术家根据地质数据对古代火星可能的样子的印象。维基媒体



科学家最近证实,曾经(现在仍然) 火星上有丰富的水。 这一发现是巨大的,不仅因为在哪里 有水就有生命 ,但也因为这意味着人类有可能依靠这些水来维持生命和未来行星际任务的燃料来源,而不是从地球运输一切。

直到现在,还有一个大问题:今天这颗红色星球上几乎所有的水都以盐水冰的形式存在,这是古代咸水湖和海洋留下的。将其转化为可用燃料是一个复杂且成本高昂的过程。首先,盐中的水需要从水中分离出来——通常是通过加热——然后净化水必须被电解得到氧气和氢气。

华盛顿大学的一组工程师的一项新发明即将永远改变这种状况。

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在一个 学习 发表在期刊上 美国国家科学院院刊 (PNAS) 周一,华盛顿大学麦凯维工程学院的研究人员设计了一种特殊的电解槽,可以直接从盐水中提取氢气和氧气。该系统被证明可以在 -36°C 的模拟火星大气中完美运行。

该研究的作者在摘要中写道,我们的方法为未来人类火星任务提供了一条独特的生命支持和燃料生产途径。

传统的电解槽由被电解质膜隔开的阳极和阴极组成。在阳极,水反应生成氧和带正电的氢离子。选择氢离子然后流过电解质膜到达阴极,并与来自外部电路的电子结合形成氢气。

为了针对咸水环境修改该系统,华盛顿大学实验室为阳极和阴极使用了新型材料。该研究的主要作者 Vijay Ramani 解释说,我们的盐水电解槽结合了我们团队开发的钌酸铅烧绿石阳极和碳阴极铂。这些精心设计的组件,加上对传统电化学工程原理的优化使用,已经产生了这种高性能。

根据研究,该电解槽可以产生比 NASA 恒心漫游车上的 MOXIE 氧气发生器多 25 倍的氧气。 MOXIE是Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment的简称。

Ramani 补充说,我们的火星盐水电解器从根本上改变了火星及其他地区任务的后勤计算。

在人类登陆火星之前,该系统还可用于在深海探索中电解地球上的海水,例如为潜艇按需制造氧气。

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