Могла ли серная кислота в атмосфере Венеры быть достаточно нагрета концентрированным солнечным светом, чтобы создать воду и кислород?

Атмосферное давление и температура на высоте от 50 до 60 км над поверхностью Венеры почти такие же, как у Земли, что делает ее верхнюю атмосферу наиболее похожей на Землю областью в Солнечной системе. Но там густые облака серной кислоты, почти нет ни воды, ни кислорода.

Эта статья в Википедии о цикле сера-йод дает следующее химическое уравнение:

2 часа 2 ТАК 4 --> 2СО 2 + 2ч 2 О + О 2 (830 0 С)

Мог ли концентрированный солнечный свет быть достаточно сильным в атмосфере Венеры, чтобы нагреть серную кислоту выше 830? 0 С?

Или может ли MMRTG обеспечить достаточное количество тепла для создания воды и кислорода таким образом?

Земные условия подразумевают, что равновесие этой реакции сильно смещено влево. Когда вы вводите тепло, оно смещается вправо. Источник тепла не имеет значения, подойдет, например, сфокусированный солнечный свет или любой реактор.
Даже если бы это сработало, SO2 просто воссоединился бы с водой и кислородом, чтобы преобразовать кислоту.
@MikeH Это просто логика, что в химическом процессе вы разделяете образовавшиеся продукты, чтобы предотвратить их рекомбинацию.
@Conelisinspace Логика да, однако практичность разделения газов может быть сложной, когда они плавают в атмосфере. И куда бы вы поместили несколько миллиардов тонн SO2?
@MikeH Да, было бы очень сложно отделить перегретый пар от SO. 2 Я могу только думать о том, чтобы охладиться до воды, а затем снова позволить газам уйти в облака.

Ответы (1)

Оптическая фокусировка солнечного света не работает, когда вы находитесь глубоко внутри облаков, собирая сырье. Внутри облака свет будет рассеянным и, казалось бы, исходящим со всех сторон, даже отражаясь снизу вашего корабля.

Если вы можете менять высоту полета, вы можете использовать более низкую высоту для добычи облаков, а затем подняться выше, чтобы получить прямой солнечный свет над облаками, которые вы могли бы оптически сфокусировать для очистки. Температура окружающей среды также будет ниже на больших высотах, что облегчит обращение с избыточным теплом от процессов химической очистки. (Есть и другие соображения и компромиссы, связанные с разной высотой полета, а также необходимо лучше понимать местную погоду.)

С химической точки зрения не имеет значения, исходит ли тепло от сфокусированного солнечного света или от чего-то еще, поэтому вы можете использовать любую доступную энергию для получения тепла. Даже если вы не можете сфокусировать рассеянный свет внутри облаков, рассеянный свет все равно может питать, например, фотоэлектрические элементы.

Хорошо составленный ответ, но я хотел бы иметь доказательства того, что при сфокусированном солнечном свете температура станет выше 830 0 С.
Не всякая мощность может создать необходимую температуру хотя бы 830 0 C. Можете ли вы продемонстрировать, например, что MMRTG может обеспечивать такую ​​высокую температуру?
Я думаю, что необходимая мощность будет зависеть от нагреваемой массы. Хорошим ответом может быть, например, отношение диаметра зеркала к массе реагента. Не уверен, что есть хороший прецедент для расчета такого рода рейтинга.
Я посмотрел удельную энтропию H2SO4, которая составляет 1,601 Дж/гК для жидкой формы. Чисто на бумаге, нагрев 1 кг материала на 800 градусов Кельвина требует 0,355 кВтч энергии. Если вы получаете около 1 кВт на квадратный метр от солнечного света (на Земле, может быть мало для Венеры), вы можете нагреть 1 кг примерно за 20 минут с 1 м2 параболической зеркальной поверхности.
У вас что-то не так с расчетом? Будет ли через 40 минут вещи 1600 0 С и так далее?
Я думаю, что чем больше солнечного света вы можете сконцентрировать , тем выше температура, которую вы можете получить. en.wikipedia.org/wiki/Concentrated_solar_power
В реальной жизни, конечно, есть неэффективность. Потери тепла за счет конвекции упоминаются на странице википедии «Солнечная плита» . Фазовый переход из жидкости в газ также будет поглощать некоторое количество тепла, а химическая реакция, которую мы ищем, является эндотермической, поэтому она будет поглощать часть тепла без повышения температуры (он может даже остыть после начала реакции).
Могла ли серная кислота в атмосфере Венеры быть достаточно нагрета концентрированным солнечным светом, чтобы создать воду и кислород?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v