Марсианский аппарат по производству кислорода

[vitus_wagner]

NASA испытала на Марсе устройство по производству кислорода из местной углекислоты.

Девайс весит 17.7 килограмм и потребляет 300Вт энергии (т.е. к нему нужно еще минимум полквадратных метра солнечных батарей, это если сто 100% КПД и оптимальной ориентацией на Солнце. А реально понадобится пара квадратов, не меньше).

Производительность его при этом составляет 10 грамм кислорода в час. Что такое 10 грамм кислорода? Это примерно 1/3 моля, т.е. 7 литров в час при нормальных условиях. Человек в состоянии покоя потребляет 0.3 литра кислорода в минут, т.е 18 литров в час, а при активной физической работе и на порядок больше.

Т.е. для обеспечения кислородом одного человека требуется три таких электролизера, т.е. 50 килограмм веса и 900Вт электроэнергии, и это фактически по минимуму.

Подозреваю, что фотосинтез таки дешевле будет.

Интересно сравнить, сколько времени может обеспечить кислородом человека 17.7 килограмм пероксида натрия.

Там реакция 2CO₂+2Na₂O₂ = 2Na₂CO₃ + O₂ т.е. из 156 г пероксида натрия мы получаем 22.4 литров кислорода. А из 15 килограмм, соответственно 2541 литр, которых человеку в покое хватит на 6 марсианских суток, а при условии интенсивной работы - примерно на 14 часов. И энергия будет только выделяться.

При этом испольовать MOXIE для очистки выдыхаемого воздуха от углексилоты нельзя, так как побочным продуктом там яввляется куда более вредный CO.

А надпероксид калия из 220 грамм даст 65.2 литров кислода. То есть 4581 литр из 15 килограмм (и реагировать он умеет не только с CO₂, но ис CO.

Comments

[kouzdra]

Они там в основном как я понял с прицелом на окислитель для ракет для долгосрочных миссий нацеливаются

[golosptic]

Для фотосинтезу надоть туда заслать синезелёных водорослей, например.
Да кто ж даст?

[rusec.livejournal.com]

Его в принципе использовать нельзя, потому как он кислород не отделяет от исходной смеси.
Для использования надо научиться выделять кислород, а умея это его и просто из атмосферу скорее всего можно качать, сколько-тот его там есть.
Ну и очевидно, любой салат проще, дешевле и эффективнее.

[legolegs]

>Подозреваю, что фотосинтез таки дешевле будет.

Как бы это посчитать. На земле есть такие штуки (в продакшене) https://en.wikipedia.org/wiki/Photobioreactor но получают там, ясное дело, не кислород.


Сколько они весят, надо ли везти воду, сколько кислорода дают.

UPD:

Нашёл свои старые заметки, которые делал, когда придумывал мод на теплицу для Kerbal Space Program.
Получается, что для выработки кислорода для одного человека нужно 20..30кг живых одноклеточных водорослей (при непрерывном достаточном освещении). Скорее всего, тут не учтена вода, в которой они плавают и точно не учтено оборудование. Источником у меня указана БСЭ без подробностей.

Можно грубо прикинуть, что на Марсе понадобится 100..200 кг живых водорослей (или чистой воды, в которой они размножатся из маленького пакетика) и машина, которая это будет содержать, отделять кислород, добавлять CO₂, термостатировать, освещать.

[alll]

Там как бы концентрация углекислого газа несколько ниже, чем в земной атмосфере, "земной" фотосинтез не потянет. Это даже не считая того смешного обстоятельства, что в фотосинтезе расходуется вода, так что проще электролизом воды обойтись.