Когда дело доходит до воды и Марса , есть хорошие и не очень хорошие новости. Хорошие новости: на Марсе есть вода! Но, а в чем повод для радости? Красная планета очень холодная. Незамерзшая вода почти наверняка полна соли из марсианской почвы, что снижает ее температуру замерзания.
Вы не можете пить соленую воду, а обычный метод с использованием электричества (электролиз) для разложения ее на кислород (для дыхания) и водород (для топлива) требует удаления соли —обременительная и дорогостоящая работа в суровых и опасных условиях. Однако, если бы кислород и водород можно было напрямую извлечь из соленой воды, этот процесс электролиза был бы намного менее сложным и менее дорогим.
Инженеры из школы Маккелви Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали систему, которая делает именно это. Их исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Исследовательская группа во главе с Виджаем Рамани, заслуженным профессором Университет Витткоффа c факультет энергетики, окружающей среды и химической инженерии, не просто проверила свою систему электролиза рассола в типичных земных условиях/ Система была исследована в смоделированной марсианской атмосфере при температуре -36ºC.
Летом 2008 года спускаемый аппарат NASA Phoenix Mars "потрогал и попробовал" марсианскую воду, пары растаявшего льда, выкопанные спускаемым аппаратом. С тех пор Mars Express Европейского космического агентства обнаружил несколько подземных водоемов, которые остаются в жидком состоянии благодаря присутствию перхлората магния — соли.
Чтобы жить — даже временно — на Марсе, не говоря уже о возвращении на Землю, астронавтам нужно будет производить на Красной планете некоторые предметы первой необходимости, включая воду и топливо. Марсоход NASA Perseverance сейчас находится на пути к Марсу с инструментами, которые будут использовать высокотемпературный электролиз. Тем не менее, Марсианский эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте (MOXIE) будет производить только кислород из двуокиси углерода в воздухе.
Система, разработанная в лаборатории Рамани, может производить в 25 раз больше кислорода, чем MOXIE, используя такое же количество энергии. Он также производит водород, который может быть использован для поездки космонавтов домой. Тщательная конструкция и уникальный анод позволяют системе работать без необходимости нагрева или очистки источника воды.
Обычно в водяных электролизерах используется деионизированная вода высокой степени очистки, что увеличивает стоимость системы. Система, которая может работать с "неоптимальной" или соленой водой, такая как технология, продемонстрированная командой Рамани, может значительно повысить экономическую ценность водных электролизеров повсюду — даже прямо здесь, на планете Земля.
Такие приложения могут быть полезны в сфере обороны, например, для создания кислорода на подводных лодках. Он также может обеспечить кислородом, когда мы исследуем неизведанную среду ближе к дому, в глубоком море. Технологии, лежащие в основе системы электролизера солевого раствора, являются предметом патентной регистрации в Управлении технологий и доступны для лицензирования в университете.
