استخراج اکسیژن از سنگ‌های ماه

حتی اگر روزی بشر بتواند پایگاهی روی ماه بسازد، یکی از چالش‌های مهمی که با آن روبه‌روست، این است که چگونه باید در آنجا نفس بکشد. از آنجا که انتقال اکسیژن به ماه بسیار هزینه‌ دارد و گران تمام می‌شود، در سال‌های اخیر، ناسا به دنبال راه‌های دیگری بوده و امکان‌سنجی‌های جدیدی داشته است. یکی از این راهکارها، استخراج اکسیژن از سنگ‌ها و صخره‌های روی ماه است.

کد خبر: ۲۷۸۴۱۵

بتازگی شیمیدانان دانشگاه کمبریج، رآکتوری ساخته‌اند که با استفاده از اکسید سنگ‌های ماه و طی یک فرآیند الکتروشیمیایی می‌تواند اکسیژن تولید کند. این طراحی بر پایه روشی است که محققان سال 2000 آن را اختراع کردند تا به وسیله آن دی‌اکسیدکربن تولید کنند.

در این طرح، محققان جریانی را از بین کاتد و آند ساخته شده از کربن عبور می‌دادند. هر دوی این الکترودها در محلول الکترولیتی کلراید کلسیم مذاب که یک نمک معمولی است، قرار داشتند. جریان عبوری از محلول باعث جابه‌جایی اتم‌های اکسیژن از کاتد می‌شد که سپس این اتم‌ها یونیزه شده و در نمک مذاب حل می‌شد. اتم‌های اکسیژن که دارای بار منفی شده بودند به آند کربنی جذب می‌شدند. اینجا بود که آند کربنی، خورده شده و تولید دی‌اکسیدکربن می‌کرد.

به منظور تولید اکسیژن به جای دی‌اکسید‌کربن، محققان الکترود آند را توسط ترکیبی از تیتنات کلسیم و راتینات کلسیم به جای کربن ساختند چراکه این الکترود بسختی خورده می‌شد و در نتیجه واکنش بین یون‌های اکسیژن و ‌آند، اکسیژن تولید می‌کرد. بر این اساس و از طریق آزمایش‌های انجام شده روی سنگ‌های ماه، محققان محاسبه کرده‌اند که 3 رآکتور با ارتفاع یک متر می‌توان روی ماه نصب کرد که قادر به تولید یک تن اکسیژن در سال باشد. برای تولید هر تن اکسیژن باید 3 تن سنگ ماه به کار برد. توان لازم برای این 3 رآکتور، 5/4 کیلووات است که می‌توان این توان لازم را به وسیله پانل‌های خورشیدی یا یک رآکتور هسته‌ای کوچک روی ماه تامین کرد.

هم‌اکنون آژانس فضایی اروپا و ناسا از این نوع تحقیقات حمایت بسیار زیادی می‌کند، به طوری که در سال 2008 جایزه‌ 250 هزار دلاری برای اولین تیمی که بتواند روش استخراج 5 کیلوگرم اکسیژن در 8 ساعت از سنگ‌های ماه را ارائه کند، به یک میلیون دلار افزایش داده است. جایزه‌ای که تاکنون هیچ تیمی موفق به دریافت آن نشده است.