Исследователи выяснили, что прямые фотохимические реакции могут обеспечить людей кислородом и водородом, необходимыми для продолжительного проживания на Марсе или Луне. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, пишет The Register.
В нем ассистентка профессора из Университета Уорика и исследовательница Катарина Бринкерт оценила жизнеспособность фотоэлектрохимических (ФЭХ) устройств, которые помогут увеличить шансы людей на длительное выживание.
Эти устройства используют полупроводниковые материалы для превращения солнечной энергии в химическую для производства водорода и кислорода без промежуточного производства электроэнергии. Технология тщательно исследуется, поскольку она может помочь решить проблему устойчивой энергетики. Но ее потенциал в космосе еще предстоит изучить.
«Эта работа направлена на создание теоретических основ для применения устройств ФЭХ в средах обитания на Луне и Марсе и является первым шагом к изучению возможности их использования для производства кислорода и переработки углекислого газа», – заявила исследовательница.
Специалисты пришли к выводу, что это возможно, но с некоторыми оговорками.
«Хотя высокая долгосрочная эффективность и плотность мощности устройств ФЭХ все еще неотъемлемой частью текущих наземных исследований, мы показали, что применение этих устройств может выйти за пределы Земли и потенциально способствовать осуществлению освоения космоса человеком», – подчеркнули они.
Также эксперты исследовали вопрос, можно ли построить эти устройства во внеземном поселении, используя имеющиеся на месте ресурсы. Речь идет о практике In-Situ Resource Utilization (ISRU).
«Конструкция устройства может использовать различные полупроводники и электрокатализаторы, доступные на Луне и Марсе, а необходимые материалы могут быть произведены с помощью технологии ISRU. Более того, мы ранее продемонстрировали, что устройства ФЭХ могут эффективно работать в условиях микрогравитации, и наш теоретический анализ позволяет предположить, что их можно масштабировать соответствующим образом», – сказано в исследовании.
Международная космическая станция использует фотоэлектрические электролизеры для получения кислорода из воды. Но двухэтапный процесс – превращение солнечного света в электричество, а затем использование электричества в электролиге воды – дорогостоящий.
