早在 2008 年 7 月,美國宇航局 (NASA)的 “鳳凰號”火星探測器研究了火星表面的土壤,并發(fā)現(xiàn)火星上存在冰凍水,這為人類將來如何在火星生存提供了線索。這一發(fā)現(xiàn)改變了科學(xué)家研究火星的思路,并試圖重建火星上存在水的歷史。但這也引出了新的疑問:人類能利用這些水嗎?
現(xiàn)在,美國華盛頓大學(xué)麥凱維工程學(xué)院的教授維賈伊 · 拉馬尼 (Vijay Ramani)等人表示,他們已經(jīng)開發(fā)出一種轉(zhuǎn)化裝置,可以將這些鹵水轉(zhuǎn)化為燃料和氧氣,為人類前往火星提供條件。
拉馬尼教授表示,他最初研究將鹵水轉(zhuǎn)化為燃料和氧氣的設(shè)備時,根本沒有想過要在火星上應(yīng)用。他說:“我們最初對這項技術(shù)感興趣并不是因為火星,但當(dāng)我們了解到火星上可能存在鹵水時,我們就想嘗試下。”
鳳凰號探測器曾于 2008 年 5 月 25 日抵達火星,從土壤樣本中發(fā)現(xiàn)了冰凍水和高氯酸鎂,后者是一種可溶解于水和高濃度鹽的氧化劑。在火星表面的溫度下,鎂溶液可以保持液態(tài),這會在火星表面和地下形成液態(tài)鹵水。
研究人員解釋稱,這種鹵水可以轉(zhuǎn)化為氫燃料和氧氣,為未來的火星任務(wù)提供資源。這種轉(zhuǎn)化技術(shù)為電解槽,是一種將水轉(zhuǎn)化為氫和氧的電化學(xué)裝置。為了使這項技術(shù)在火星上適用,研究人員希望能研發(fā)一種模塊化設(shè)備,并運送到火星上。
在火星上,這種轉(zhuǎn)化設(shè)備可以持續(xù)運行,不斷吸收鹵水,并將其轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣。該設(shè)備還需要能夠在低溫條件下運行,因為火星溫度有時會降至零下 36℃。拉馬尼說:“如果能成功建造這個裝置并將其運送到火星上,我們就會擁有天然的燃料和氧氣庫。”
他同時表示,這項技術(shù)在地球上同樣有用,因為這使海洋成為氧氣和燃料的來源。這項研究的聯(lián)合第一作者普拉萊 · 加延 (Pralay Gayen)說:“我們已經(jīng)在火星這種嚴苛的條件下展示了鹵水電解槽的性能,我們打算將它們部署在地球這種更溫和的環(huán)境下,利用海水生產(chǎn)氫氣和氧氣。”
這項技術(shù)在國防領(lǐng)域可能也很有用。例如,當(dāng)研究人員探索深海未知環(huán)境時,在潛艇中按需制造氧氣。研究人員還希望與 NASA 等太空機構(gòu)關(guān)于這項技術(shù)展開合作。
關(guān)鍵詞: 華盛頓大學(xué) 鹵水 氧