Қытай ғалымдары Марс атмосферасының шамамен 95 пайызын құрайтын көмірқышқыл газынан метанол өндіру технологиясын ұсынды. Зертханалық сынақтар барысында арнайы катализатор сағатына әр килограмм материалдан 245 грамға дейін метанол алуға мүмкіндік берген. Бұл натрий қосылмаған ұқсас материалдың көрсеткішінен шамамен 11 есе жоғары. Жаңа әзірлеме Қызыл ғаламшарда тікелей отын өндіруге негіз болуы мүмкін.
Ғалымдар мыс пен натрий атомдары кеуекті металлорганикалық құрылымға орналастырылған MOF-808-NaCu катализаторын зерттеген. Мұндай құрылым көмірқышқыл газын метанолға айналдыруға қатысатын өзара жақын орналасқан белсенді орталықтарды қалыптастырады.
Химиялық процесс көмірқышқыл газы мен сутектің реакциясына негізделген. Натрий CO₂ молекулаларын ұстап, белсендіруге көмектессе, оған жақын орналасқан мыс атомдары олардың метанолға айналуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар реакция кезінде қажетсіз жанама өнім – көміртек тотығының түзілуі азаяды. Тәжірибе нәтижесінде катализатордың өнімділігі сағатына әр килограмм материалға шаққанда 245 грамм метанолға жеткен. Ал құрамында натрий жоқ үлгі небәрі 22 грамм метанол өндірген.
Бұл технологияға деген қызығушылық болашақ Марс экспедицияларын жергілікті ресурстармен қамтамасыз ету қажеттілігіне байланысты. Жерден көп мөлшерде отын тасымалдау өте қымбат болғандықтан, инженерлер Қызыл ғаламшардың өзіндегі шикізатты пайдаланудың жолдарын қарастырып жатыр. Көмірқышқыл газын Марс атмосферасынан алуға болады. Ал сутекті жергілікті мұз қорларынан алынатын суды ыдырату арқылы өндіру мүмкіндігі қарастырылуда. Дегенмен бұл процесс қосымша жабдық пен көп мөлшерде энергияны қажет етеді.
Метанол болашақ марстық базалар үшін тиімді өнімдердің бірі ретінде қарастырылып отыр. Метаннан айырмашылығы, оны сұйық күйде сақтау үшін аса төмен температура қажет емес: метанол қалыпты бөлме температурасында сұйық күйде болады. Оны отын, химиялық шикізат және басқа заттарды өндіруге арналған аралық өнім ретінде пайдалануға болады. Алайда Марстағы қоршаған ортаның температурасы өте төмен болғандықтан, оны сақтау үшін де арнайы техникалық шешімдер қажет.
Айта кетейік, MOF-808-NaCu катализаторын қолдану идеясы жаңалық емес. Құрамы ұқсас материал 2024 жылы да көмірқышқыл газынан метанол алу мақсатында зерттелген. Ал жаңа жұмыста бұл технологияны Марс ресурстарын пайдалану тұрғысынан қарастырып, катализатордың әртүрлі нұсқалары салыстырылған. Зерттеушілер сілтілік металл мен мыс атомдарының бір-біріне жақын орналасуы химиялық реакцияның тиімділігін арттыратынын көрсеткен.
Дереккөз: https://new-science.ru/kitajskie-uchjonye-razrabotali-sposob-prevrashhat-atmosferu-marsa-v-zhidkoe-toplivo/
Фото: Adobe Stock
