От х:

Днес в x:

17 °C

Откриха начин за разделяне на водата на кислород и водород в космоса

Космически агенции и частни компании оповестиха планове за изпращането на хора на Марс през идните няколко години. С все по-нарастващия броя открити екзопалнети, обикалящи около близки звезди, космическите пътешествия на далечни разстояния никога не са изглеждали по-вълнуващи.

За хората обаче не е лесно да оцелеят в космоса толкова дълго време. Едно от най-големите предизвикателства е преносът на големи количества кислород за дишане и гориво за захранване на електрониката.

Според новопроводено изследване, обаче, е възможно да се произведат водород (за гориво) и кислород (за поддържане на живота) от вода с помощта на полупроводников материал и слънчева светлина в условия на нулева гравитация.

Най-добрият начин за добив на водород и кислород би бил разделянето на водата, чрез електролиза – метод, който включва протичане на ток през вода, съдържаща някакъв разтворим електролит.

Макар методът да е технически възможен, той все още не се използва на Земята, защото се нуждаем от по-добре развита инфраструктура, като водородни зарядни станции.

Добитите по този начин водород и кислород биха могли да се използват като гориво за космическия кораб. Изстрелването на ракета с вода ще е далеч по-безопасно от изстрелване с допълнително ракетно гориво и кислород на борда, който би могъл да се възпламени. В космоса специална технология ще разделя водата на водород и кислород, които на свой ред ще се използват за поддържане на живота или за захранване на електрониката чрез горивни клетки.

Съществуват две възможности за това. Едната включва електролиза, използваща електролити и соларни клетки, за улавяне на слънчевата светлина и превръщането и в електричество.

Алтернативата е да се използват фото катализатори, които абсорбират светлинни частици – фотони – в полупроводников материал във водата. Енергията на фотона са абсорбира от електрон в материала, който след това отскача, оставяйки след себе си дупка.

Процесът е обратим. Водородът и кислородът могат отново да се слеят или “рекомбинират” с помощта на горивна клетка, връщаща слъчневата енергия, абсорбирана от фото катализаторите – енергия, която би могла да се използва за захранване на електрониката. Крайният продукт от рекомбинацията е само вода – това означава, че водата ще може да се рециклира. Именно в това е ключът към космическите пътешествия на големи разстояния.

Процесът, разчитащ на фото катализатори, е най-добрата алтернатива за космически пътешествия, защото оборудването тежи значително по-малко от това нужно за електролизата. На теория, той би трябвало да работи без проблем, отчасти заради интензитета на слънчевата светлина.

В рамките на новото изследване, учените изпуснали експерименталното оборудване от 120-метрова кула, за да създадат условия, подобни на микрогравитация. С ускоряване на обектите към земята в свободното падане, ефектът на гравитацията намалява, заради противополжното и равно по сила ускорение.

В крайна сметка учените доказали, че разделянето на водата е възможно в тези условия. При процесът, обаче, се образуват мехурчета. Елиминирането на мехурчетата от катализаторите е жизненоважно, защото те възпрепятстват процеса на образуване на газ.

На Земята, гравитацията кара мехурчетата автоматично да изплуват на повърхността, създавайки място за катализатора. В условия на нулева гравитация, това е невъзможно, защото мехурчетата ще останат по или в близост да катализатора. Учените, обаче, променили катализатора на нано ниво, създавайки пирамидални зони, за да улеснят откъсването на мехурчетата от върха.

Един проблем, обаче, остава. При липсата на гравитация, мехурчетата ще останат в течностт, дори и отделени от катализатора.

Гравитацията помага на газовете лесно да се отделят от течността, което е жизненоважно за употребата на чисти водород и кислород. При липса на гравитация, никакви мехурчета не се отделят от течността и не изплуват на повърхността, вместо това газът остава и образува пяна.

Това значително намалява ефикасността на процеса, блокирайки катализаторите или електродите. Решението на този проблем ще е ключово за успешното използване на технологията в космоса, като една от възможностите е употребата на центробежни сили от въртенето на космическия кораб, за да се отделят газовете от разтвора.

Източник: sciencealert.com
 

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 25.02.2020

Хороскоп за Овен

Овен
В забързано темпо ще минава деня ви. Използвайте енергията си за да отхвърлите повече работа, имате всички шансове за придобивки от финансов и личен характер. Ще се имате вниманието на човек, когото уважавате, и с когото ви е приятно да сте. Семейството ще ви подкрепи в предстояща надпревара с вяра в победата ви.
25 фев 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Отговорни и в добра кондиция, ще свършите повече от задачите си днес, независимо, че не ви липсва и желание за развлечения. Някои от вас ще открият за себе си своето ново поприще, на което ще посветят енергията си с удоволствие. Денят се свързва и с придобивки, най-вече за дома.
25 фев 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Подтиквани от свои мисли и планове, ще търсите пътища, чрез които да ускорите развитието на делата си. Всичко е във възможностите ви, поставили сте си реализуеми цели и ще работите за тях. Други от вас ще са изкушени от възможността да се забавляват и няма да се колебаят дълго.
25 фев 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Настроението ви е чудесно днес, а това е един необходим фактор за ползотворната ви работа. Денят ви се развива динамично, а това е добре дошло за вас. Имате реалната възможност да си осигурите сериозни финансови приходи.
25 фев 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работата на повечето от вас днес ще премине в движение, а на някои дори може да им се наложи да пътуват по работа. Нека това обаче не ви притеснява, тъй като ви очаква един наистина ползотворен ден. Срещате различни хора, които оставят у вас чудесни впечатления. Вечерта най-вероятно ще имате нужда от почивка, затова е за препоръчване да си останете у дома.
25 фев 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Не предизвиквайте съдбата, като продължавате да работите без почивка. Подарете си повече време за себе си и споделете с хората, които ви обичат вълненията си. Длъжни сте се съобразите с нуждите си, ако не искате скоро те да се превърнат в основен фактор, с който трябва да се съобразявате.
25 фев 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Оптимистично настроени сте за бъдещето и възможните неблагоприятни новини едва ли ще ви разстроят. Наясно сте със ситуацията и добре разбирате възможностите, които ви се откриват и начините да се възползвате. Единствено прекалената самоувереност може да ви подведе в даден момент, но едва ли ще го допуснете.
25 фев 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Няма да изпуснете предлагащ ви се шанс, дори това да постави на изпитание упоритостта и отговорностите ви. Няма съмнение, че можете да се справите. В личните си взаимоотношения не бъдете прекалено прями, колкото и да се цени това, рискувате да нараните някого с откровенията си. Бъдете сдържани и дипломатични.
25 фев 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не отблъсквайте с лека ръка почитателите си, съвсем скоро може да се окажат много необходими. Перспективни делови ангажименти ще отнемат времето на мнозина от вас. Паричните постъпления от тях ще ви бъдат достатъчни да осъществите отдавна отлагани желания.
25 фев 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Днес ще ви се наложи доста да се замислите относно начина, по който ще процедирате за в бъдеще. Изводите, които правите ще ви накарат да промените решително тактиката си на работа. Намерете време за ангажимент, който сте отлагали от доста време. Може би на неочаквано място ще успеете да попаднете да ценна за вас идея.
25 фев 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Прегледайте текущите си сметка, сред тях има такива, които не могат да бъдат отлагани. Започнат проект ще продължи да ви занимава и днес. Целите, които си поставяте са реализуеми, но е време да помислите и за допълнително финансиране, предвид големите ви очаквания. Битовите проблеми няма да ви затруднят.
25 фев 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Едно събитие ще ви постави в някаква зависимост от други хора. Това няма да ви се понрави и ще търсите начини да защитите независимостта си. Ще срещнете трудности, но ще ги преодолеете. Ще откриете, че има още какво да ви развълнува извън обсега на интересите ви. Любим човек ще се погрижи за това.
25 фев 2020
Последни новини