TechSpot praznuje 25. obletnico. TechSpot pomeni tehnično analizo in nasvet, ki mu lahko zaupate.
V kontekstu: Kljub visokim ciljem, ki so si jih zadale NASA in druge vesoljske agencije s programom Artemis, sta raziskovanje vesolja in dolgoročna človeška prisotnost na Luni in drugih planetih še daleč. Veliko je neznank, začenši s problemom virov in potrebo po ohranjanju življenja v krajih, kjer noben človek ne bi mogel preživeti sam.
Nova raziskava, ki jo je objavil Nature, raziskuje nov pristop k zgoraj omenjenemu problemu virov, pri čemer navaja, da tehnologija, ki so jo ljudje doslej uporabljali za življenje na Mednarodni vesoljski postaji (ISS), ni primerna za nič drugega kot za orbitalno postojanko. Astronavti bodo potrebovali nekaj drugačnega za življenje na Luni ali Marsu in znanstveniki menijo, da bi lahko bile fotoelektrokemične naprave prava pot.
Članek, ki ga je napisala docentka na univerzi Warwick Katharina Brrinkert, pravi, da se približno 1,5 kW od 4,6 kW celotnega proračuna energije sistema za nadzor okolja in vzdrževanje življenja na ISS trenutno uporablja za ustvarjanje kisika s postopkom elektrolize, ki temelji na fotovoltaiki. Sklop generatorja kisika (OGA) na vesoljski postaji uporablja enosmerni električni tok za induciranje nespontane kemične reakcije, ki ločuje molekule kisika od vodika, tako da lahko astronavti dejansko dihajo v vesolju.
Dvostopenjski proces sistema OGA (pretvarjanje sončne svetlobe v elektriko in nato uporaba električne energije za elektrolitski proces) je drag, okoren in nagnjen k okvaram, zato bi postal težava pri daljših vesoljskih misijah dlje od Zemlje. Alternativni pristop, ki so ga predlagali Brinkert in njegovi sodelavci, je uporaba fotoelektrokemičnih (PEC) naprav namesto fotovoltaičnih elektrolizatorjev.
V primerjavi z OGA bi naprava PEC temeljila na enostopenjskem procesu, namenjenem pretvorbi sončne energije neposredno v kemično energijo. Polprevodniški materiali bi pretvorili elektromagnetno sevanje v kisik in vodik, brez potrebe po vmesni proizvodnji električne energije. Tehnologijo PEC raziskujejo tukaj na Zemlji kot možno rešitev za globalno segrevanje in njegove oranžno obarvane katastrofe, vendar bi lahko zelo dobro delovala tudi v vesolju.
Raziskovalni članek vzpostavlja „teoretične temelje za uporabo naprav PEC v habitatih na Luni in Marsu”, pri čemer raziskuje izvedljivost strojev PEC, posebej zasnovanih za proizvodnjo kisika in recikliranje ogljikovega dioksida na teh oddaljenih, tujih deželah.
Prispevek zaključuje, da je fotoelektrokemični pristop na videz veljaven, čeprav nekatera vprašanja še vedno ostajajo. Še vedno potekajo raziskave o dolgoročni učinkovitosti in „gostoti moči” naprav PEC, medtem ko „izraba virov na kraju samem” (kar pomeni uporabo materiala, ki ga najdete na Luni ali Marsu za izdelavo teh strojev PEC) in zmožnost zdi se, da je delo v pogojih mikrogravitacije manjši problem.