Επιτυχής εξαγωγή νερού και οξυγόνου από τη σκόνη χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως

(Dan Tri) - Κινέζοι επιστήμονες κατάφεραν να εξαγάγουν με επιτυχία νερό, οξυγόνο και μεθάνιο από τη σεληνιακή σκόνη χρησιμοποιώντας μόνο το ηλιακό φως, ανοίγοντας τον δρόμο για την αυτάρκεια των πόρων για τις διαστημικές αποστολές.

Αυτό είναι ένα επαναστατικό βήμα προς τα εμπρός στην προσπάθεια δημιουργίας οικοτόπων πέρα ​​από τη Γη.

Η ανακάλυψη όχι μόνο ανοίγει τεχνολογικές δυνατότητες, αλλά υπόσχεται επίσης να δημιουργήσει μια εσωτερική αλυσίδα εφοδιασμού στη Σελήνη, όπου το κόστος μεταφοράς ενός γαλονιού νερού μπορεί να φτάσει τα 83.000 δολάρια.

Η έρευνα διεξήχθη από μια ομάδα επιστημόνων από το Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ (Κίνα), με επίκεντρο την ανάπτυξη μιας διαδικασίας ολοκλήρωσης σε ένα βήμα.

Συνεπώς, ο ρεγολίθος δεν χρησιμοποιείται μόνο για την εξαγωγή νερού, αλλά δρα επίσης ως καταλύτης για χημικές αντιδράσεις με διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) για την παραγωγή οξυγόνου και μεθανίου (CH₄).

Δείγματα σεληνιακού εδάφους που συλλέχθηκαν από τον ανιχνευτή Chang'e 5 (Φωτογραφία: VCG).

Η διαδικασία λειτουργεί συγκεντρώνοντας το ηλιακό φως για να θερμάνει τη σεληνιακή σκόνη στους 200°C, απελευθερώνοντας νερό που είναι δεσμευμένο σε ορυκτά όπως ο ιλμενίτης. Στη συνέχεια, όταν προστίθεται CO₂ στο μείγμα, ο ιλμενίτης λειτουργεί ως φωτοθερμικός καταλύτης, επιτρέποντας στο νερό να αντιδράσει με CO₂ για να σχηματίσει οξυγόνο και μεθάνιο.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το μεθάνιο θεωρείται ιδανικότερο πιθανό καύσιμο από το υδρογόνο για διαστημικές αποστολές, χάρη στην ικανότητά του να διατηρεί σταθερή υγρή κατάσταση, διευκολύνοντας την αποθήκευση και τη λειτουργία.

Οργανισμοί όπως η NASA και ιδιωτικές εταιρείες όπως η Landspace της Κίνας έχουν δοκιμάσει με επιτυχία κινητήρες υγρού μεθανίου. Η δημιουργία μεθανίου στη Σελήνη θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος ανεφοδιασμού από τη Γη.

Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η τοποθεσία της. Αντί να χρειάζεται η μεταφορά του καταλύτη από τη Γη, η διαδικασία χρησιμοποιεί το ίδιο το σεληνιακό έδαφος, μειώνοντας το κόστος μεταφοράς και ελαχιστοποιώντας το τεχνικό σύστημα.

Με αποστολές όπως η Artemis III της NASA που έχουν προγραμματιστεί να επιστρέψουν οι άνθρωποι στη Σελήνη έως το 2027, αυτή είναι η ιδανική στιγμή για να δοκιμάσουμε στο πεδίο αυτές τις πρωτοποριακές τεχνολογίες.

Προκλήσεις κατά τη λειτουργία στη Σελήνη

Απεικόνιση μιας υποθετικής βάσης στη Σελήνη (Φωτογραφία: ESA).

Παρά τις δυνατότητες, οι ειδικοί παραμένουν επιφυλακτικοί. Ο πλανητικός φυσικός Φίλιπ Μέτζγκερ του Πανεπιστημίου της Κεντρικής Φλόριντα σημειώνει ότι ο σεληνιακός ρεγολίθος είναι ιδιαίτερα μονωτικός, γεγονός που θα μπορούσε να δυσχεράνει την ομοιόμορφη θέρμανση, έναν βασικό παράγοντα για την εξαγωγή επαρκούς ποσότητας νερού σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Ένα άλλο πρόβλημα είναι η εισροή διοξειδίου του άνθρακα. Παρόλο που το CO₂ είναι υποπροϊόν της αναπνοής των αστροναυτών, η ποσότητα που παράγεται είναι μόνο περίπου το ένα δέκατο αυτής που απαιτείται για την αντίδραση. Επομένως, απαιτούνται αποτελεσματικά συστήματα δέσμευσης και ανακύκλωσης CO₂, διαφορετικά το CO₂ πρέπει να μεταφερθεί από τη Γη, κάτι που είναι αντιπαραγωγικό για τον στόχο της «αυταρκείας των τοπικών πόρων».

Ο Metzger αμφισβήτησε επίσης την καταλυτική απόδοση του σεληνιακού ρεγολίθου. Πρότεινε τη χρήση ενός βιομηχανικού καταλύτη όπως το Ni/Kieselguhr, ο οποίος θα μπορούσε να προσφέρει καλύτερη καταλυτική απόδοση, να επαναχρησιμοποιηθεί εύκολα και να μεταφερθεί με μία κίνηση.

Μακροπρόθεσμα, αυτή μπορεί να είναι μια πιο οικονομική επιλογή από τη χρήση τόνων ρεγολίθου χαμηλής απόδοσης.

Πηγή: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thanh-cong-chiet-xuat-nuoc-va-oxy-tu-bui-dat-bang-anh-sang-mat-troi-20250718100634950.htm