آب جایگزین سوخت موشک می‌شود

تحقیق جدید نشان می‌دهد دانشمندان راه حل یکی از چالش برانگیزترین موانع سفر به اعماق فضا را یافته‌اند. راه حل آنان تامین سوخت ، هوا و آب کافی برای این سفر را تضمین می‌کند. روش پیشنهادی آنها شامل فوتو کاتالیزوهایی است که می‌تواند مولکول‌های آب را از هم جدا یا دوباره ترکیب کند.

به گزارش تجارت‌نیوز ، در شیمی، فرایند فوتوکاتالیز، شتاب واکنش نور در حضور کاتالیزور است. به عبارت دیگر در این فرایند نور توسط یک بستر جذب می‌شود.

تهی بودن فضا و فاصله بسیار زیاد یک چالش بزرگ و مهم برای سفر به اعماق فضا است. زیرا فضانوردان باید تمام مایحتاج خود را همراه ببرند یا آنکه آنها را طی مسیر تهیه کنند.

از سوی دیگر تامین مواد اساسی مانند سوخت، آب و هوای قابل تنفس را به سختی می‌توان تضمین کرد زیرا هر اونس وزن بار اضافی در فضاپیما باید محافظت شود.

درهمین راستا محققان انسیستو فناوری کالیفرنیا، Free University برلین و سازمان فضایی اروپا تحقیقاتی انجام داده‌اند. آب از اتم‌های هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. این عناصر را می‌توان برای تولید سوخت و تنفس استفاده کرد.

اما جداکردن مولکول‌های آب و تبدیل آن به این عناصر کار سختی است. برای این منظور از دو روش می‌توان استفاده کرد که هر دو نیازمند الکتریسیته است. برای ترکیب و تجزیه مولکول آب دو روش وجود دارد که نیازمند الکتریسیته است.

روش نخست همان الکترولیز است که در زمین استفاده می‌شود و هیدروژن را برای سلول سوختی فراهم می‌کند. اما به گفته چارلز دانهیل از دانشگاه اسوانسی می‌توان از آب به عنوان سوخت موشک و حمل و نقل در فضا استفاده کرد که ایمن‌تر از حمل مواد قابل انفجار است.

روش دوم اما جالب‌تر و شامل فتوکاتالیست ها است. فوتو کاتالیزورها سبب می‌شوند فوتون‌های نورجذب یک ماده نیمه رسانا شوند که میان آب قرار دارد.

الکتریسیته موجود در فوتون سبب می‌شود الکترون مولکول‌های آب از آن خارج شود. به این ترتیب الکترون آزاد شده و می‌تواند با پروتون مولکول‌های دیگر واکنش کند.

در این زمان یک الکترون و پروتون (از اتمی دیگر) یک اتم جداگانه تشکیل می‌دهند که هیدروژن است. هنگامیکه اتم هیدروژن از مولکول آب جدا می‌شود، دواتم اکسیژن از خود به جا می‌گذارد که اکسیژن قابل تنفس است.

جالب آنکه این فرایند را می‌توان معکوس کرد و از مولکول‌های هوا و سوخت هیدروژن، آب به وجود آورد.

این بدان معناست که تمام این موارد را می‌توان برای مصارف مختلف بازیافت کرد و نیازهای فضاپیما را برطرف کرد. از سوی دیگر سه ماده مورد نیاز را می‌توان به شکل آب ذخیره کرد.

علاوه برآن تجهیزات مورد نیاز برای فوتو کاتالیست سبک‌تر و کوچکتر از تجهیزات الکترولیز است.

محققان الکتریسته مورد نیاز برای انجام این فرایند را به وسیله سلول‌های خورشیدی فراهم می‌کنند.

منبع: مهر