Čínski vedci nám otvorili dvere na Mars. Vynašli zariadenie, ktoré dokážu produkovať kyslík z oxidu uhličitého
Výskumníci z Číny predstavili zariadenie, ktoré dokáže rozkladať oxid uhličitý a pretvárať ho na kyslík s mimoriadnou efektivitou.
Výskumníci v novej štúdii “zabili dve muchy jednou ranou”. Ich prelomový výskum našiel spôsob, ako nás zbaviť oxidu uhličitého, skleníkového plynu, ktorý je hlavným poháňačom globálneho otepľovania. Zároveň ale našli spôsob, ako vyrábať rovnakým procesom na Marse, informuje Online Library.
Nový proces priamo rozdeľuje elektrochemicky oxid uhličitý na uhlík a kyslík. Čínski vedci vo svojom výskume zároveň informujú, že tento proces funguje aj pod vodou alebo vo vesmíre. Nevyžaduje sa na jeho správne fungovanie konkrétny tlak alebo teplota.
“Listnaté rastliny sú majstrami v umení uhlíkovej neutrality. Počas fotosyntézy pretvárajú oxid uhličitý na kyslík a glukózu. Vodíkové atómy v tomto procese hrajú dôležitú úlohu ako mediátori. Napriek tomu môžeme povedať, že tento proces nie je jedným z najefektívnejších,” hovoria autori štúdie.
Kyslík, ktorý pri fotosyntéze vzniká, nepochádza len z oxidu uhličitého, ale aj absorbovanej vody. Znamená to, že rozdelenie oxidu uhličitého v pravom zmysle slova neprebieha v rastlinách. Zároveň autori zistili, že ho nedokážeme dosiahnuť technicky pri miernych teplotách.
Lepšie ako fotosyntéza
Nová štúdia ale objavila spôsob, ako priamo rozdeliť CO2 na elementárny kyslík a uhlík. Namiesto vodíka ale ako mediátora používajú lítium. Ich zariadenie sa skladá z plynnej katódy, ktorá obsahuje kokatalyzátor vytvorený z ruténia a kobaltu. Ako anódu zariadenie používa lítium. Do zariadenia vedci umiestnia na katódu oxid uhličitý. Tento skleníkový plyn následne prechádza dvojfázovou elektrochemickou redukciou s lítiom.
Spočiatku vzniká uhličitan lítny, ktorý následne ďalej reaguje a vzniká oxid lítny a elementárny uhlík. Následne v elektrokatalyckom oxidačnom procese je oxid lítny pretvorený na ióny lítia a kyslík. Vďaka kokatalyzátoru z ruténia a kobaltu má proces výroby kyslíka mimoriadnu efektivitu, až 98,6%. Táto efektivita výrazne prekonáva efektivitu prirodzenej fotosyntézy.
Neprehliadni
Autori štúdie pracovali s čistým oxidom uhličitým, no vyskúšali aj rôzne zmesi tohto plynu. Jedným z nich bola simulovaná zmes marťanskej atmosféry. Atmosféra Marsu sa skladá primárne z CO2, no jej tlak je menej ako 1% tlaku pozemskej atmosféry.
Zariadenie potrebuje nejakú energiu na to, aby mohlo fungovať. Ak ale túto energiu dodáme z obnoviteľných zdrojov, potom by sme mohli vďaka tomuto procesu dosiahnuť uhlíkovú neutralitu a vyhnúť sa najhorším dôsledkom globálneho otepľovania. Autori štúdie ale hovoria, že rovnaké zariadenie, bez významnejších úprav, by mohlo poslúžiť aj na získavanie kyslíku z marťanskej atmosféry. Použiť by sme ho mohli napríklad pre získanie kyslíku pre skafandre astronautov na Marse.
Misia na Mars
Vesmírne agentúry už roky snívajú o misii na Mars s ľudskou posádkou. Takáto monumentálna výprava však bude čeliť obrovskému množstvu technologických výziev, ktoré musia astronauti prekonať. Na Marse totiž neexistuje šanca, aby sa k astronautom v problémoch dostala záchranná misia včas. Ak sa niečo pokazí, na opravu problému sú sami.
So sebou si nemôžu doniesť všetko. Astronauti musia vedieť vytvoriť na červenej planéte ubytovanie, potravu, vodu a samozrejme aj kyslík. V tomto smere by mohlo zariadenie čínskych vedcov pomôcť s výrobou kyslíku, no sú aj iné projekty, ktoré ponúkajú sľubné výsledky.
Jeden z nich je zariadenie MOXIE, ktoré pred dvoma rokmi prekvapilo výskumníkov. Ukázalo sa, že pri výrobe kyslíku je ešte efektívnejšie, než sa spočiatku predpokladalo. Zariadenie MOXIE sa dostalo na povrch Marsu ešte v roku 2021 a odvtedy vytvorilo 122 gramov kyslíka. Pre lepšiu predstavu, takéto množstvo kyslíka vdýchne malý pes za 10 hodín. MOXIE pri svojej najefektívnejšej úrovni dokáže za hodinu vyprodukovať 12 gramov kyslíka, čo je dvojnásobok pôvodných odhadov. Okrem iného treba povedať, že čistota kyslíka dosahuje 98% alebo viac. O tomto zariadení nájdeš viac informácií v našom článku.
Komentáre