Các nhà khoa học điều tra việc sử dụng đất mặt trăng để cung cấp oxy và nhiên liệu trên mặt trăng một cách bền vững

Các nhà khoa học điều tra việc sử dụng đất mặt trăng để cung cấp oxy và nhiên liệu trên mặt trăng một cách bền vững

    Các nhà khoa học điều tra việc sử dụng đất mặt trăng để cung cấp oxy và nhiên liệu trên mặt trăng một cách bền vững
    bởi Science China Press

    Scientists utilize lunar soils to sustainably supply oxygen and fuels on moon in an unmanned manner
    (Trái) Ảnh chụp đất mặt trăng và (Phải) ảnh SEM của mặt đất Cu / mặt trăng. Thanh chia độ đại diện cho 20 μm. Ảnh: Science China Press


    Xây dựng một khu định cư trên Mặt Trăng là mục đích cuối cùng của việc khai thác Mặt Trăng kể từ lần đầu tiên con người bước lên mặt trăng. Tuy nhiên, nguồn cung cấp nhiên liệu và ôxy hạn chế đã hạn chế sự tồn tại của con người trên mặt trăng.

    Kết hợp quang điện và xúc tác điện, việc sản xuất nhân tạo nhiên liệu hydrocacbon cùng với oxy bằng cách sử dụng carbon dioxide và nước làm nguyên liệu cung cấp đã được chứng minh là khả thi trên Trái đất và được công nhận là một chiến lược tiềm năng có thể bắt chước ở các địa điểm ngoài Trái đất. Với tiến độ nhanh chóng của quá trình thăm dò mặt trăng, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bề mặt của mặt trăng có trữ lượng carbon dioxide và nước đáng kể, điều này càng khẳng định tính khả thi của ý tưởng này.

    Trong bối cảnh đó, nhóm nghiên cứu chung của Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Đại học Nam Kinh và Học viện Công nghệ Vũ trụ Trung Quốc đã phát hiện ra rằng đất mặt trăng do sứ mệnh Chang'e 5 mang về có thể được sử dụng như một chất xúc tác để thúc đẩy quá trình điện hóa. Chuyển đổi CO2 để sản xuất nhiên liệu và ôxy.

    Hệ thống sản xuất ôxy và nhiên liệu ngoài trái đất hiệu quả này được kỳ vọng sẽ tạo điều kiện thúc đẩy sự phát triển của nền văn minh nhân loại hướng tới các khu định cư ngoài trái đất. Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học Quốc gia.


    Bức ảnh cho thấy việc sử dụng đất mặt trăng không người lái để chuyển đổi CO2 bằng điện xúc tác. Tín dụng: Science China Press
    "Việc sử dụng tài nguyên tại chỗ của đất Mặt trăng để sản xuất nhiên liệu và ôxy ngoài Trái đất là rất quan trọng để con người thực hiện các nhiệm vụ khai thác Mặt trăng. Xét thấy nguồn nhân lực hạn chế tại các địa điểm ngoài Trái đất, chúng tôi đã đề xuất sử dụng hệ thống robot để thực hiện toàn bộ quá trình điện xúc tác Yujie Xiong, một trong những tác giả chính của nghiên cứu này, cho biết thiết lập hệ thống chuyển đổi CO2.

    Đất Mặt Trăng được sử dụng trong nghiên cứu này do Cơ quan Quản lý Không gian Quốc gia Trung Quốc (CNSA) cung cấp (số mẫu: CE5C0400), là loại đất Mặt Trăng đầu tiên được đưa trở lại Trái Đất kể từ sứ mệnh LUNA 24 của Liên Xô vào năm 1976. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng đất mặt trăng làm chất xúc tác và trực tiếp nạp đồng trên đất mặt trăng.

    Đất mặt trăng có chứa các loài Cu và được sử dụng để chuyển đổi CO2 bằng điện xúc tác, chứng tỏ sản xuất metan đáng kể. Ngoài ra, thành phần được chọn trong đất mặt trăng có chứa Cu có thể đạt tốc độ sản xuất CH4 là 0,8 mL / phút và tốc độ tạo O2 là 2,3 mL / phút ở 600 mA / cm2.

    Yujie Xiong giải thích: “Do thiết lập hệ thống phức tạp, hoạt động không người lái của hệ thống chuyển đổi CO2 được coi là một trong những nút thắt để hiện thực hóa ứng dụng của công nghệ”.

    Với nguồn lao động hạn chế tại các địa điểm ngoài Trái đất, rất mong muốn vận hành quá trình chuyển đổi CO2 bằng điện xúc tác như vậy bằng một hệ thống robot. Về vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã cố gắng đơn giản hóa việc thiết lập hệ thống chuyển đổi CO2 bằng điện xúc tác để đáp ứng các yêu cầu hoạt động của hệ thống robot. Hệ thống robot được phát triển của họ có thể vận hành toàn bộ quá trình từ chuẩn bị chất xúc tác đến thiết lập hệ thống điện xúc tác.

    Zalo
    Hotline