10

Ж ивотът на Земята се дължи на фотосинтезата – процес на 2,3 милиарда години. Това изключително (и все още неразбрано) явление позволява на растенията и другите организми, да събират слънчева светлина, вода и въглероден диоксид, като след това ги превръщат в кислород и енергия под формата на захар.

Фотосинтезата е толкова неразделна част от функционирането на Земята, че я приемаме за даденост. Но едва когато решихме погледнем към други планети, като места, които да изследваме и, може би, да се установим някой ден, си дадохме сметка колко рядък и ценен е този процес.

Екип от учени проучили, скорошния напредък в създаването на изкуствена фотосинтеза и това може да е ключът към оцеляването и процъфтяването на живота далеч от Земята.

Нуждата от кислород прави пътуването в космоса доста трудно. Ограниченията в горивото намаляват и количеството кислород, което можем да бъде взето, особено когато пътуванията са на дълги разстояния - до Луната и Марс. Еднопосочно пътуване до Марс би отнело нещо от порядъка на две години, което означава, че не може бързо и лесно да се изпратят ресурси от Земята.

Вече е намерен начин за производство на кислород чрез рециклиране на въглероден диоксид, разработен на Международната космическа станция. По-голямата част от кислорода на МКС идва от процес, наречен "електролиза", който използва електричество от слънчевите панели на станцията, за да раздели молекулите на водата на водород и кислород, който астронавтите след това вдишват.

Имат и отделна система, която превръща издишания въглероден диоксид във вода и метан.

Но тези технологии не са особено надеждни и ефективни, освен това са тежки и трудни за поддръжка. Генерирането на кислород, например, изисква около една трета от общата енергия, необходима за работата на цялата система на МКС, поддържаща "контрол на околната среда и живота".

Заради това търсенето на алтернативни системи, които да бъдат използвани при пътувания до Луната и Марс, продължава. Една от възможностите е да се събира слънчева енергия (която е в изобилие в космоса) и директно да се използва за производството на кислород и рециклиране на въглероден диоксид само с едно устройство.

Единственото друго нещо, което може да бъде използвано в такова устройство би била водата, в подобен на фотосинтезата процес. Това ще заобиколи използването на сложните устройства, които изискват двата процеса на събиране на светлина и разделянето на молекулите на водата да са разделени, както е на МКС.

Това е интересно, тъй като може да намали теглото и обема на системата на станцията – ключови критерии при изследване на космоса.

Може да използва допълнителна топлинна енергия, освободена по време на процеса на улавяне на слънчевата енергия директно за катализиране на химичните реакции – като по този начин те се ускоряват. Освен това сложното окабеляване и поддръжка могат да бъдат значително намалени.

Създадена е теоретична рамка за анализиране и прогнозиране на ефективността на такива интегрирани устройства за "изкуствена фотосинтеза", които да бъдат приложени на Луната и Марс.

Вместо хлорофил, който е отговорен за абсорбирането на светлина в растенията и водораслите, тези устройства използват полупроводникови материали, които могат да бъдат покрити директно с прости метални катализатори, поддържащи желаната химическа реакция.

Анализът показва, че тези устройства наистина биха били жизнеспособни и могат да допълнят съществуващите технологии за поддържане на живота използвани на МКС.

Има обаче и други начини. Например, може да се произвежда кислород директно от лунната почва (реголит), но това изисква високи температури, за да сработи.

Устройствата за изкуствена фотосинтеза, от друга страна, работят при стайна температура и при налягане, установено на Марс и Луната. Това означава, че те могат да се използват директно в местообитанията и да използват водата като основен ресурс.

Това е особено интересно, предвид наличието на ледена вода в лунния кратер Шакълтън - място определено за кацане при бъдещи лунни мисии.

Атмосферата на Марс пък се състои от почти 96% въглероден диоксид, който изглежда идеален за устройството за изкуствена фотосинтеза.

Ефективното и надеждно производство на кислород, както и рециклирането на въглероден диоксид на борда на космическите кораби и в местообитанията е огромно предизвикателство, което трябва да бъде решено преди предприемането на дългосрочни, космически мисии.

Така че са необходими още няколко години на интензивни изследвания, за да е възможно използването на тази технология в космоса. Копирането на основните процеси протичащи при фотосинтезата в природата може да ни даде доста предимства, в реализирането на космическите амбиции на човечеството.

Изследването на космоса и нашата бъдеща енергийна икономика имат много сходна дългосрочна цел: устойчивост. Устройствата на изкуствена фотосинтеза може да се превърнат в ключова част от реализирането му.

Коментари 10
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

10 коментара
 
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
19-годишен сирийски бежанец е заподозреният за атаката при Мемориала на Холокоста в Берлин

19-годишен сирийски бежанец е заподозреният за атаката при Мемориала на Холокоста в Берлин

Свят Преди 47 минути

Тридесетгодишен испански турист бе тежко ранен при нападението

Тяло на скиор беше открито във Френските Алпи

Тяло на скиор беше открито във Френските Алпи

Свят Преди 1 час

Тялото на 23-годишния мъж все още не е официално идентифицирано

.

Почти не се разболяват: Дълголетниците на гръцкия остров Икария

Любопитно Преди 3 часа

На гръцкия остров Икария хората пият две питиета и почти нямат болести, включително деменция

Финансовото министерство с опровержение към Асен Василев за нов държавен самолет

Финансовото министерство с опровержение към Асен Василев за нов държавен самолет

България Преди 3 часа

Според ведомството твърдението му за покупката е манипулация

<p>Мицкоски: Не е честно една държава да се меси в РС Македония и да спира пътя ѝ към ЕС</p>

Мицкоски в САЩ: Не е честно една държава да се меси в РС Македония и да спира пътя ѝ към ЕС

Свят Преди 3 часа

Той коментира речта на вицепрезидента на САЩ Джей Ди Ванс на Мюнхенската конференция по сигурността

Германия предупреди за руска дезинформация, целяща да повлияе върху изборите

Германия предупреди за руска дезинформация, целяща да повлияе върху изборите

Свят Преди 4 часа

Предсрочният парламентарен вот ще се проведе в неделя

Ключови избори в Германия: Как работи избирателната система в Бундестага

Ключови избори в Германия: Как работи избирателната система в Бундестага

Свят Преди 4 часа

От вота също така зависи, макар и косвено, кой ще бъде новият канцлер на страната

Рокади в ръководствата на БДЖ

Рокади в ръководствата на БДЖ

България Преди 4 часа

Министърът на транспорта е освободил Георги Друмев като директор на БДЖ и Юлия Милкова като член на Съвета на директорите

<p>&quot;Тръмп е импровизатор, няма никакъв план&quot;</p>

"Тръмп е импровизатор": Руснаците за нахлуването в Украйна, три години по-късно

Свят Преди 4 часа

"За съжаление американският държавен глава няма никакъв план"

Акция срещу наркоразпространението в София, има арестувани

Акция срещу наркоразпространението в София, има арестувани

България Преди 5 часа

Сред задържаните са двама младежи на 19 и на 20 години

Верижна катастрофа на Подбалканския път

Верижна катастрофа на Подбалканския път

България Преди 5 часа

Ударили са се четири автомобила

Тийнейджър е арестуван за нападението с граната във Франция

Тийнейджър е арестуван за нападението с граната във Франция

Свят Преди 5 часа

17-годишният бил задържан във връзка с друг случай в Гренобъл - за опит за убийство

"Хамас" освободи още трима заложници

"Хамас" освободи още трима заложници

Свят Преди 5 часа

Те бяха предадени на Червения кръст в бежанския лагер Нусейрат

Откриха череп на "царя на древната египетска гора"

Откриха череп на "царя на древната египетска гора"

Свят Преди 5 часа

Палеонтолози се надяват, че костите ще разкрият защо хищникът е изчезнал

Плевнелиев: Всяка държава, влязла в еврозоната, е по-богата от България

Плевнелиев: Всяка държава, влязла в еврозоната, е по-богата от България

Пари Преди 6 часа

Има по-високо доверие на пазарите, на инвеститорите и по-добре работещи институции, подчерта той

Семейството на Шири Бибас потвърди, че предаденото снощи от "Хамас" тяло е нейното

Семейството на Шири Бибас потвърди, че предаденото снощи от "Хамас" тяло е нейното

Свят Преди 6 часа

Тя бе отвлечена при атаката срещу Израел на 7 октомври 2023 година