Framgångsrikt utvunnet vatten och syre från damm med hjälp av solljus

(Dan Tri) - Kinesiska forskare har framgångsrikt utvunnet vatten, syre och metan från månstoft med hjälp av enbart solljus, vilket banar väg för resursförsörjning för rymduppdrag.

Detta är ett revolutionerande steg framåt i arbetet med att bygga livsmiljöer bortom jorden.

Upptäckten öppnar inte bara upp tekniska möjligheter, utan lovar också att etablera en intern leveranskedja på månen, där kostnaden för att transportera en gallon vatten kan vara så hög som 83 000 dollar.

Forskningen genomfördes av ett team av forskare från det kinesiska universitetet i Hongkong (Kina), med fokus på att utveckla en integrationsprocess i ett steg.

Följaktligen används regolit inte bara för att utvinna vatten utan fungerar även som en katalysator för kemiska reaktioner med koldioxid (CO₂) för att producera syre och metan (CH₄).

Månjordprover insamlade av Chang'e 5-sonden (Foto: VCG).

Processen fungerar genom att koncentrera solljuset för att värma månstoft till 200 °C, vilket frigör vatten som är inlåst i mineraler som ilmenit. När sedan CO₂ tillsätts blandningen fungerar ilmeniten som en fototermisk katalysator, vilket gör att vattnet kan reagera med CO₂ för att bilda syre och metan.

Det är värt att notera att metan anses vara ett mer idealiskt potentiellt bränsle än väte för rymduppdrag, tack vare dess förmåga att bibehålla ett stabilt flytande tillstånd, vilket gör lagring och drift enklare.

Organisationer som NASA och privata företag som Kinas Landspace har framgångsrikt testat motorer som drivs med flytande metan. Att skapa metan på månen skulle kunna minska kostnaden för påfyllning från jorden avsevärt.

En annan stor fördel med denna metod är dess lokalitet. Istället för att behöva transportera katalysatorn från jorden använder processen själva månjorden, vilket minskar transportkostnaderna och minimerar det tekniska systemet.

Med uppdrag som NASAs Artemis III som är planerade att återföra människor till månen senast 2027, är detta en utmärkt tid att fälttesta dessa banbrytande teknologier.

Utmaningar med att operera på månen

Illustration av en hypotetisk bas på månen (Foto: ESA).

Trots potentialen förblir experterna försiktiga. Planetfysikern Philip Metzger vid University of Central Florida noterar att månens regolit är mycket isolerande, vilket kan göra det svårt att värma upp den jämnt, en nyckelfaktor för att utvinna tillräckligt med vatten på kort tid.

Ett annat problem är koldioxidtillförseln. Även om CO₂ är en biprodukt från astronauternas andedräkt, är den producerade mängden bara ungefär en tiondel av vad som behövs för att reagera. Därför behövs effektiva system för CO₂-insamling och återvinning, annars måste CO₂ transporteras från jorden, vilket är kontraproduktivt för målet om "lokal resurssjälvförsörjning".

Metzger ifrågasatte också den katalytiska prestandan hos månregolit. Han föreslog att man skulle använda en industriell katalysator som Ni/Kiselgur, som skulle kunna ge bättre katalytiska prestanda, lätt kunna återanvändas och transporteras i ett svep.

I längden kan detta vara ett mer ekonomiskt alternativ än att använda massor av lågavkastande regolit.

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