Nova studija objavljena u časopisu Nature istražuje novi pristup problemu resursa, tvrdeći da tehnologije koje su ljudi do sada koristili za život na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) nisu prikladne ni za što drugo osim za orbitalnu ispostavu. Za život na Mjesecu ili Marsu, astronautima će trebati nešto drugo, a naučnici vjeruju da bi foto-elektrohemijski uređaji mogli biti rješenje.
U članku, koju je napisala vanredna profesorica Univerziteta Warwick Katharina Brinkert, navodi da se oko 1,5 kW od 4,6 kW ukupnog energetskog budžeta sistema za kontrolu okoliša i održavanje života na ISS-u trenutno koristi za proizvodnju kisika pomoću fotonaponskog procesa elektrolize. Generator kiseonika na svemirskoj stanici koristi jednosmernu električnu struju da izazove ne-spontanu hemijsku reakciju, odvajajući molekule kiseonika od vodonika, omogućavajući astronautima da dišu u svemiru.
Dvostepeni proces OGA sistema (pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju, a zatim korištenje električne energije za elektrolitički proces) je skup, glomazan i sklon kvarovima, tako da bi mogao biti prepreka u dugotrajnim svemirskim misijama daleko od Zemlje. Alternativni pristup koji su predložili Brinkert i njegove kolege je korištenje fotoelektrohemijskih (PEC) uređaja umjesto fotoelektričnih elektrolizera.
Za razliku od OGA, PEH uređaji će se zasnivati na procesu u jednom koraku dizajniranom za pretvaranje sunčeve energije direktno u hemijsku energiju. Poluprovodnički materijali će pretvoriti elektromagnetno zračenje u kiseonik i vodonik, bez potrebe za međuproizvodnjom električne energije.
Istraživački rad stvara "teorijske osnove za korištenje FEH uređaja u staništima na Mjesecu i Marsu", te istražuje mogućnost stvaranja FEH strojeva posebno dizajniranih za proizvodnju kisika i preradu ugljičnog dioksida na ovim dalekim, vanzemaljskim zemljama.
Fotoelektrokemijski pristup se čini razumnim, zaključuju autori članka, iako neka pitanja i dalje ostaju otvorena. Istraživanje dugoročne efikasnosti i "gustine snage" FEH uređaja je još uvijek u toku, dok je "in situ korištenje resursa" (tj. korištenje materijala pronađenih na Mjesecu ili Marsu za izgradnju ovih FEH mašina) i sposobnost rada u mikrogravitaciji izgleda manji problem.
Pročitajte također:
- ESA je pokazala kako testiraju tehnologije za prikupljanje uzoraka sa površine Marsa
- Za misije Artemis biće kreiran lunarni rover koji će prikupljati uzorke i vršiti analize