研究人员开发用于火星的氢氧收集系统

2022-02-25 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:246 /
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活跃的火星水循环,即火星土壤中存在浅水和可溶性高氯酸盐,使得能够通过电解高氯酸盐盐水在火星上生产氢燃料和维持生命的氧气。圣路易斯华盛顿大学的一组科学家展示了一种从零下36摄氏度(零下32.8华氏度)的液态火星卤水中生产超纯氢气和氧气的方法。此图显示了Jezero陨石坑& # 82......

活跃的火星水循环,即火星土壤中存在浅水和可溶性高氯酸盐,使得能够通过电解高氯酸盐盐水在火星上生产氢燃料和维持生命的氧气。圣路易斯华盛顿大学的一组科学家展示了一种从零下36摄氏度(零下32.8华氏度)的液态火星卤水中生产超纯氢气和氧气的方法。

This illustration shows Jezero Crater -- the landing site of NASA’s Mars 2020 Perseverance rover -- as it may have looked billions of years ago on Mars, when it was a lake. Image credit: NASA / JPL-Caltech.

此图显示了Jezero陨石坑& # 8212;美国宇航局火星2020毅力号火星车的着陆点& # 8212;就像几十亿年前火星上的样子,那时它还是一个湖泊。图片来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院。

圣路易斯华盛顿大学太阳能和储能中心的研究员维贾伊·拉马尼教授说:“我们的火星盐水电解器从根本上改变了火星及更远地区任务的逻辑演算。

“这项技术在地球上同样有用,它打开了海洋,成为一种可行的氧气和燃料来源。”

美国宇航局的毅力号火星车现在正在前往火星的途中,它携带的仪器将使用高温电解。

然而,火星氧气原位资源利用实验(莫邪)将只从空气中的二氧化碳产生氧气。

拉马尼教授和他的同事开发的电解器,在使用相同功率的情况下,可以产生比莫邪多25倍的氧气。它还生产氢气,可以用来为宇航员的回家之旅提供燃料。

Ramani教授说:“我们的新型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载铂阴极。

“这些精心设计的组件,加上传统电化学工程原理的优化使用,产生了这种高性能。”

精心的设计和独特的阳极使该团队的电解槽能够在不需要加热或净化水源的情况下运行。

“矛盾的是,溶解在水中的高氯酸盐,也就是所谓的杂质,实际上有助于像火星这样的环境,”圣路易斯华盛顿大学太阳能和储能中心以及能源、环境和化学工程系的研究员Shrihari Sankarasubramanian博士说。

“它们可以防止水结冰,还可以通过降低电阻来改善电解系统的性能。”

通常,水电解槽使用高度净化的去离子水,这增加了系统的成本。

一个可以处理次优或盐水的系统,如团队展示的技术,可以显著提升各地水电解槽的经济价值主张& # 8212;甚至就在地球上。

圣路易斯华盛顿大学能源、环境和化学工程系博士后研究员普拉莱·加延博士说:“在苛刻的火星条件下演示了这些电解槽后,我们还打算在地球上温和得多的条件下部署它们,利用微咸水或盐水原料生产氢气和氧气,例如通过海水电解。

该团队的工作发表在《美国国家科学院院刊》上。

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从火星浮土卤水中获取燃料和氧气。PNAS,2020年11月30日在线发布;doi:10.1073/PNAS . 20086613117

本文基于圣路易斯华盛顿大学提供的新闻稿。


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