в

Реактор Caltech превращает углекислый газ в кислород, используя золото

Принцип работы реактора Caltech: если ударить молекулу углекислого газа о золотую фольгу, то молекула может расщепиться на кислород (О2) и углерод (С).

Реактор превращает углекислый газ в кислород
Konstantinos Giapis возле реактора, который превращает углекислый газ в молекулярный кислород, credit: Caltech

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) создали реактор, который превращает углекислый газ в кислород. Он пригодится для борьбы с изменением климата на Земле или для пополнения запасов кислорода на космических кораблях и инопланетных базах на Марсе и Луне. В настоящее время на Международной космической станции астронавты легко дышат благодаря электролизу, в результате которого вода расщепляется на водород и кислород. Но исследователи нашли другой способ получения кислорода, создав реактор с довольно простым принципом работы: если ударить молекулу углекислого газа CO2 об инертную поверхность, такую ​​как золотая фольга, то молекула может расщепиться, образуя молекулярный кислород (О2) и атомарный углерод (С).

Команда ученых Caltech говорит, что их новый реактор функционирует как ускоритель частиц. Вначале он ионизирует молекулы CO2, затем ускоряет их с помощью электрического поля, после чего они сталкиваются с золотой поверхностью. В настоящее время этот реактор пока не демонстрирует высокой эффективности, поскольку из каждых 100 молекул углекислого газа создается до двух молекул кислорода. Но зато исследователи получили доказательство своей идеи, которая обязательно продемонстрирует большую эффективность после оптимизации в ближайшем будущем.

Том Миллер, реактор Caltech
Том Миллер, соавтор исследования, credit: Caltech

Идея создания реактора возникла после обнаружения молекулярного кислорода на кометах — ученым просто довелось искать объяснение этому факту. Именно так у них и возникла идея использовать инертную поверхность для расщепления молекулы углекислого газа. Когда космический зонд «Розетта» обнаружил кислород на комете Чурюмова-Герасименко 67P, ученые выдвинули гипотезу, что он находился внутри нее на протяжении миллиардов лет. Но в 2017 году исследователи из Калифорнийского технологического института предложили еще одно возможное объяснение: другие молекулы газа (например, углекислый газ и вода) врезались в поверхность кометы на высоких скоростях, образуя молекулы кислорода в результате расщепления. Дело в том, что солнечный ветер может ускорить молекулы H2O и СО2, отбрасывая их обратно на комету. Этот процесс, по видимому, и создает молекулярный кислород на комете Чурюмова-Герасименко. Так появилась идея построить реактор Caltech, который превращает углекислый газ в кислород, используя для этого золото.

Похожая статья: Водорослевый биореактор в замкнутом цикле производит кислород и пищу для МКС из обычных водорослей.

В будущем он пригодится как источник кислорода для колонизации других планет и для астронавтов, путешествующих на космических кораблях по Солнечной системе. Также, он станет полезным на Земле для снижения уровня CO2 в атмосфере и уменьшения негативных последствий глобального изменения климата. Конечно, ученым необходимо будет провести серьезную работу, чтобы довести эффективность их нового реактора до приемлемого уровня.

Что Вы об этом думаете?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *