Как предлагается извлекать кислород из лунного реголита?

В новостях Futurism НАСА вкладывает средства в стартап, в котором говорится, что он может собирать кислород из лунного реголита, говорится:

НАСА только что предоставило существенное финансирование компании Pioneer Astronautics, которая утверждает, что может собирать лунный реголит и превращать его в пригодный для использования кислород.

Вопрос: Как предполагается извлекать кислород из лунного реголита? Есть ли в реголите молекулярный кислород в виде O 2 , или они каким-то образом разрушат кислородсодержащие минералы или оксиды, или они нацелены на гидроксиды ?

Кажется, в лунном реголите нет гидроксидов. См. лунную геологию . В составе оксидов типа SiO2, Al2O3, CaO и FeO присутствует только кислород.
@ Уве, я так и думал, и отделение свободного кислорода от этих оксидов звучит довольно сложно и энергоемко.
На самом деле это довольно просто... но да, энергоемко. Не нашел подробностей о том, что делает Pioneer Astronautics, но, вероятно, это какой-то вариант электролиза расплавленного оксида, который Boston Metals коммерциализирует здесь, на Земле: bostonmetal.com/moe-technology/#moe-process
@ChristopherJamesHuff О, это интересно! Интересно, имеет ли смысл в этом случае солнечная печь вместо фотогальваники? space.stackexchange.com/search?q=солнечная+печь
Солнечная печь позволит избежать потерь при преобразовании, но регулировать температуру сложнее, и печь, очевидно, не может быть так хорошо изолирована. Печь с электрическим нагревом может быть чрезвычайно хорошо изолирована, а механика загрузки и извлечения материала из печи намного проще. Я подозреваю, что простота поставит электрическую печь впереди.
@ChristopherJamesHuff Я думаю, это зависит от дизайна и размера партии. Например, одна тарелка диаметром 10 метров и фокусным расстоянием может сфокусировать 100 кВт через отверстие диаметром 9 см в изоляции тигля. Это поднимет 100 кг породы, скажем, до 3000 К за час, не считая потерь. Но, возможно, электричество для электролиза является настоящим энергетическим узким местом, и я предполагаю, что это, скорее всего, будет фотогальваника.
@ChristopherJamesHuff: Если у вас есть ответ, напишите его как правильный ответ. Тогда вы можете заработать репутацию за это!
Выплавка алюминия на Луне с кислородом в качестве побочного продукта и питанием от ядерного реактора является сюжетным элементом «Артемиды» Энди Вейра.

Ответы (2)

Pioneer Astronautics, вероятно, использует какой-то вариант электролиза расплавленного оксида, который Boston Metal коммерциализирует здесь, на Земле: https://www.bostonmetal.com/moe-technology/#moe-process

Это включает в себя плавление породы (возможно, просто случайного базальта) и ее электролиз. Графит можно использовать в качестве катода, но анод должен быть устойчивым к окислению, иначе анод будет израсходован в результате реакции с O2, и вместо него будет выделяться CO2. В более ранних работах для анодов использовались драгоценные металлы, такие как иридий, в некоторых недавних работах (связанных с процессом Boston Metal) использовались сплавы хрома ( https://www.chemistryworld.com/news/greener-cleaner-steel-/6155.article ), и я Я также видел упоминания о керамических электродах, которые становятся проводящими при соответствующих температурах.

И, конечно же, в то время как кислород собирается на аноде, катод собирает металлические (или полуметаллические) компоненты оксидов... железо, кремний, медь и т. д. Это желаемый конечный продукт для Boston Metal, который в конечном итоге может быть основной конечный продукт и на Луне, причем кислород является побочным продуктом, производимым в большем количестве, чем необходимо.

Плавильный камень стоит дорого. Лучше расплавить соль, высыпать туда камень и подать электрический ток. Такой процесс описан здесь: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063319301758?via%3Dihub

Выход аналогичен плавлению горной породы, но вы смотрите на температуры 800-900 градусов, а не тысячи. Небольшая проблема с ведром и электродами - ионы кислорода окисляют почти все. Лучше всего выбирать золотые покрытия (в любом случае размягчающиеся при температуре, слабый металл), платиновые (дорого!)

Как предлагается извлекать кислород из лунного реголита?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v