• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Syre och metall från månregolit

    Kredit:Beth Lomax, University of Glasgow

    På vänster sida av denna före- och efterbild finns en hög med simulerad månjord, eller regolit; till höger finns samma hög efter att i stort sett allt syre har extraherats från den, lämnar en blandning av metallegeringar. Både syret och metallen skulle kunna användas i framtiden av nybyggare på månen.

    Prover som returnerats från månens yta bekräftar att månens regolit består av 40-45 viktprocent syre, dess enskilt rikligaste element.

    "Detta syre är en extremt värdefull resurs, men det är kemiskt bundet i materialet som oxider i form av mineraler eller glas, och är därför inte tillgänglig för omedelbar användning, " förklarar forskaren Beth Lomax vid University of Glasgow, vars Ph.D. arbetet stöds genom ESA:s nätverks- och partnerinitiativ, utnyttja avancerad akademisk forskning för rymdtillämpningar.

    "Denna forskning ger ett bevis på att vi kan extrahera och utnyttja allt syre från månens regolit, lämnar en potentiellt användbar metallisk biprodukt.

    "Bearbetningen utfördes med en metod som kallas smältsaltelektrolys. Detta är det första exemplet på direkt pulver-till-pulver-bearbetning av fast månregolitsimulant som kan extrahera praktiskt taget allt syre. Alternativa metoder för månsyreextraktion ger betydligt lägre utbyten, eller kräva att regoliten smälts med extrema temperaturer på mer än 1600°C."

    Processen innebär att den pulveriserade regoliten placeras i en nätfodrad korg med smält kalciumkloridsalt som fungerar som en elektrolyt, upphettas till 950°C. Vid denna temperatur förblir regoliten fast.

    Att passera en ström genom den får syret att extraheras från regoliten och migrera över saltet för att samlas upp vid en anod. Det tog totalt 50 timmar att extrahera 96 ​​procent av det totala syret, men 75 procent kan extraheras på bara de första 15 timmarna.

    Beth tillägger:"Detta arbete är baserat på FCC-processen - från initialerna för dess Cambridge-baserade uppfinnare - som har skalats upp av ett brittiskt företag som heter Metalysis för kommersiell metall- och legeringsproduktion."

    "Vi arbetar med Metalysis och ESA för att översätta denna industriella process till månkontexten, och resultaten hittills är mycket lovande, " noterar Mark Symes, Beths Ph.D. handledare vid University of Glasgow.

    James Carpenter, ESA:s månstrategichef kommenterar:"Denna process skulle ge månbosättare tillgång till syre för bränsle och livsuppehållande, såväl som ett brett utbud av metallegeringar för tillverkning på plats – den exakta tillgängliga råvaran beror på var på månen de landar."

    "Det kan också användas för att extrahera användbara material på Mars också, där förbearbetning av råvaran skulle ge rena metaller och legeringsprodukter, ", tillägger ESA:s materialingenjör Advenit Makaya.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com