Teknologi Baru Bisa Mendapatkan Oksigen, Bahan Bakar Dari Air Asin Mars


Newswise – Mengenai air dan Mars, ada kabar baik dan kabar yang tidak terlalu bagus. Kabar baiknya: ada air di Mars! Kabar yang tidak terlalu bagus?

Ada air di Mars.

Planet Merah sangat dingin; air yang tidak membeku hampir pasti penuh dengan garam dari tanah Mars, yang menurunkan suhu pembekuannya.

Anda tidak bisa minum air asin, dan metode yang biasa menggunakan listrik (elektrolisis) untuk memecahnya menjadi oksigen (untuk bernapas) dan hidrogen (untuk bahan bakar) membutuhkan pembuangan garam – usaha yang rumit dan mahal di lingkungan yang keras dan berbahaya.

Jika oksigen dan hidrogen dapat secara langsung dipaksa keluar dari air asin, proses elektrolisis air asin itu akan jauh lebih mudah – dan lebih murah.

Para insinyur di Sekolah Teknik McKelvey di Universitas Washington di St. Louis telah mengembangkan sistem yang dapat melakukan hal itu. Penelitian mereka dipublikasikan hari ini di Prosiding National Academy of Sciences (PNAS).

Tim peneliti, dipimpin oleh Vijay Ramani, Profesor Universitas Terkenal Roma B. dan Raymond H. Wittcoff di Departemen Energi, Lingkungan & Teknik Kimia, tidak hanya memvalidasi sistem elektrolisis air garamnya di bawah kondisi terestrial yang khas; sistem diperiksa dalam atmosfer Mars simulasi pada -33⁰F (-36⁰C).

“Alat pengelektrolisis air garam Mars kami secara radikal mengubah kalkulus logistik misi ke Mars dan sekitarnya,” kata Ramani. “Teknologi ini sama-sama berguna di Bumi karena ia membuka lautan sebagai sumber oksigen dan bahan bakar yang layak.”

Pada musim panas 2008, Pendarat Mars Phoenix NASA “tersentuh dan mencicipiAir Mars, uap dari es yang mencair digali oleh pendarat. Sejak itu, Mars Express Badan Antariksa Eropa telah menemukan beberapa kolam air bawah tanah yang tetap dalam keadaan cair berkat keberadaan magnesium perklorat – garam.

Untuk hidup – bahkan sementara – di Mars, belum lagi kembali ke Bumi, astronot perlu membuat beberapa kebutuhan, termasuk air dan bahan bakar, di Planet Merah. Penjelajah Perseverance NASA sedang dalam perjalanan ke Mars sekarang, membawa instrumen yang akan menggunakan elektrolisis suhu tinggi. Namun, Eksperimen Pemanfaatan Sumber Daya Dalam Situ Oksigen Mars (MOXIE) hanya akan menghasilkan oksigen, dari karbon dioksida di udara.

“Pengelektrolis air garam Mars kami secara radikal mengubah kalkulus logistik misi ke Mars dan sekitarnya.”

Sistem yang dikembangkan di lab Ramani dapat menghasilkan oksigen 25 kali lebih banyak daripada MOXIE dengan menggunakan daya yang sama. Ini juga menghasilkan hidrogen, yang dapat digunakan untuk bahan bakar perjalanan pulang astronot.

“Elektroliser air garam baru kami menggabungkan anoda pyrochlore ruthenate timbal yang dikembangkan oleh tim kami dalam hubungannya dengan platina pada katoda karbon,” kata Ramani. “Komponen yang dirancang dengan hati-hati ini ditambah dengan penggunaan yang optimal dari prinsip-prinsip teknik elektrokimia tradisional telah menghasilkan kinerja tinggi ini.”

Desain yang cermat dan anoda unik memungkinkan sistem berfungsi tanpa perlu memanaskan atau memurnikan sumber air.

“Paradoksnya, perklorat terlarut dalam air, yang disebut kotoran, sebenarnya membantu dalam lingkungan seperti di Mars,” kata Shrihari Sankarasubramanian, seorang ilmuwan penelitian di kelompok Ramani dan penulis pertama makalah tersebut.

“Mereka mencegah air membeku,” katanya, “dan juga meningkatkan kinerja sistem pengelektrolisis dengan menurunkan hambatan listrik.”

Biasanya, elektroliser air menggunakan air deionisasi yang sangat murni, yang menambah biaya sistem. Sebuah sistem yang dapat bekerja dengan air “sub-optimal” atau air asin, seperti teknologi yang ditunjukkan oleh tim Ramani, dapat secara signifikan meningkatkan proposisi nilai ekonomis elektroliser air di mana pun – bahkan di planet Bumi ini.

“Setelah mendemonstrasikan elektroliser ini di bawah kondisi Mars yang menuntut, kami bermaksud untuk juga menyebarkannya dalam kondisi yang jauh lebih ringan di Bumi untuk memanfaatkan umpan air payau atau garam untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen, misalnya, melalui elektrolisis air laut,” kata Pralay Gayen, penelitian pascadoktoral. rekan dalam kelompok Ramani dan juga penulis pertama bersama dalam penelitian ini.

Aplikasi semacam itu bisa berguna di bidang pertahanan, misalnya menciptakan oksigen sesuai permintaan di kapal selam. Itu juga bisa memberikan oksigen saat para peneliti menjelajahi lingkungan yang belum dipetakan lebih dekat ke rumah, di laut dalam.

Teknologi yang mendasari yang memungkinkan sistem elektroliser air asin adalah subjek pengajuan paten melalui Kantor Manajemen Teknologi dan tersedia untuk lisensi dari universitas.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author