Przełomowa technologia. Pozwoli łatwo pozyskać tlen i paliwo na Marsie

Naukowcy z Washington University w St. Louis są przekonani, że odkryli nowy system, który może wyciągać znaczne ilości tlenu i wodoru z pokładów słonych solanek obecnych na powierzchni Marsa. Może zostać wykorzystana także na Ziemi.

- Nasz marsjański elektrolizer solanki radykalnie zmienia logistyczne podejście do planów załogowych lotów na Marsa - powiedział Vijay Ramani, profesor inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St Louis. - Ta technologia jednak przyda się również na Ziemi, ponieważ przemienia oceany w realne źródło tlenu i paliwa. 

Wyniki badania są naprawdę imponujące. Jak podają naukowcy, ich system może wytworzyć 25 razy więcej tlenu niż Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), który poleciał wraz z łazikiem Perseverance w tegorocznej misji na Czerwoną Planetę. 

Woda występująca na Marsie jest bardzo słona, co obniża jej temperaturę zamarzania. Jednak zwykła metoda polegająca na wykorzystaniu energii elektrycznej (elektroliza) do rozbicia jej na tlen (do oddychania) i wodór (na paliwo) wymaga usunięcia soli; to wiąże się z ogromnymi kosztami, a przy tym jest niebezpieczne dla środowiska. 

Naukowcy poszukiwali więc tańszej i bezpieczniejszej metody. Inżynierowie z McKelvey School of Engineering na Washington University w St. Louis opracowali system, który pozwala pozyskać tlen i wodór bezpośrednio z solanek. Ich badania zostały opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

- Nasz nowatorski elektrolizer solanki zawiera specjalnie zaprojektowane komponenty, które w połączeniu z optymalnym wykorzystaniem tradycyjnych zasad inżynierii elektrochemicznej zapewniły bardzo wysoką wydajność całego procesu - wyjaśnia Ramani. Dzięki temu system działa bez potrzeby podgrzewania lub oczyszczania źródła wody. 

Co ciekawe, zanieczyszczenia obecne w marsjańskiej wodzie sprawiają, że system jest o wiele wydajniejszy. "Zapobiegają zamarzaniu wody, a także poprawiają wydajność systemu elektrolizera poprzez obniżanie oporu elektrycznego", wyjaśnił w oświadczeniu współautor publikacji Shrihari Sankarasubramanian.

Zwykle elektrolizery wodne wykorzystują oczyszczoną i dejonizowaną wodę, co zwiększa koszt pozyskania tlenu i wodoru. System, który może pracować z nieoczyszczoną lub słoną wodą, taki jak technologia zademonstrowana przez zespół Ramaniego, może znacznie zwiększyć wartość ekonomiczną elektrolizerów wody wszędzie - nawet tutaj, na Ziemi.

Zespół planuje teraz przetestować swój system do produkcji wodoru i tlenu na ziemskich źródłach słonej wody. Zauważają, że dzięki temu rozwiązaniu możliwe będzie np. pozyskiwanie tlenu w okrętach podwodnych lub innych statkach do badań głębinowych bezpośrednio z wód, w których zanurzone są obiekty. Opisywana technologia została zgłoszona do urzędu patentowego.