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私たちはおそらく、月に住むことができるようになるための第一歩でしょうか?英国のケンブリッジの科学者によって開発された新しい装置は、月の岩から酸素を抽出することができます。このテクノロジーは、長期的な居住のための月面基地を作成したり、月を出発点として宇宙のより深い範囲を探索したりするために非常に重要です。
新しいデバイスであるDerek Frayと彼の同僚によって開発されたリアクターは、金属酸化物から金属や合金を得るためにチームが2000年に発明した修正された電気化学プロセスから作成されました。このプロセスでは、酸化物(月の岩にも見られる)を陰極として、炭素で作られた陽極とともに使用します。システムに電流を流すために、電極は溶融塩化カルシウム(CaCl2)の電解質溶液に置かれます。これは、融点がほぼ800°Cの一般的な塩です。
電流は酸素原子の金属酸化物ペレットを剥ぎ取り、酸素原子はイオン化されて溶融塩に溶解します。負に帯電した酸素イオンは溶融塩を通ってアノードに移動し、そこで余分な電子を放棄して炭素と反応して二酸化炭素を生成します。これはアノードを侵食するプロセスです。その間、純粋な金属がカソードで形成されます。
システムに二酸化炭素ではなく酸素を生成させるために、フレイは非反応性のアノードを作らなければなりませんでした。 「これらのアノードがなければ、それは機能しません」とフレイは言いました。ルテニウム酸カルシウムを加えると、それだけでは導電性が低いチタン酸カルシウムがはるかに優れた導体になることを発見しました。この混合物は、ほとんど腐食しないアノードを生成しました—リアクターを150時間稼働させた後、Frayは、アノードが年間約3センチ摩耗するだろうと計算しました。
フレイ氏によると、月にある原子炉を加熱するにはわずかな電力が必要であり、原子炉自体を断熱して熱を閉じ込めることができます。3つの原子炉には約4.5キロワットの電力が必要で、ソーラーパネルから電力を供給できますまたは月に置かれた小さな原子炉でさえ。
テストでは、フレイと彼のチームは、NASAによって開発されたJSC-1と呼ばれるシミュレートされた月の岩を使用しました。 Fray氏は、それぞれ1メートルの高さの3つの原子炉で、月に1トンの酸素を生成するには十分であると予測しています。彼は、1トンの酸素を生成するには3トンの岩石が必要であり、テストでは、ほぼ100%の酸素の回収が見られました。 Frayは先週、英国グラスゴーで開催された国際純粋化学応用連合会議で結果を発表しました。
出典:Nature