فناوری مبتنی بر مغناطیس می‌تواند تولید اکسیژن در فضا را ارتقا دهد

یک تیم پژوهشی از مرکز فناوری فضایی کاربردی و ریزگرانش (ZARM) در دانشگاه برمن، دانشگاه وارویک و مؤسسه فناوری جورجیا اعلام کردند که روشی مبتنی بر استفاده از میدان مغناطیسی برای جداسازی اکسیژن از هیدروژن می‌تواند تولید اکسیژن در مأموریت‌های فضایی را پیشرفت دهد. این راه‌حل مغناطیسی که بر پایه‌ی جداسازی فازی عمل می‌کند.برای رفع محدودیت‌های سامانه‌های پشتیبانی حیات در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) توسعه داده شده است.

اکسیژن در فضا از طریق الکترولیز آب تولید می‌شود؛ فرآیندی که در آن آب با استفاده از الکترودهای موجود در یک الکترولیت به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌گردد. اما در شرایط بی‌وزنی فضا، حباب‌های گاز ممکن است به الکترودها بچسبند و در مایع معلق بمانند.

برای جداسازی این حباب‌ها از مایع و استخراج اکسیژن، سامانه‌های پشتیبانی حیات در ISS آب را در یک سانتریفیوژ به گردش درمی‌آورند. این فرآیند پرهزینه، پیچیده و بسیار انرژی‌بر است. پژوهشگران در این مطالعه از آهنرباهای دائمی آماده در بازار استفاده کردند تا حباب‌ها را از الکترودها دور کرده و سپس جمع‌آوری کنند. کاترینا برینکرت، فیزیکدان دانشگاه وارویک (که اکنون در ZARM فعالیت می‌کند) و از محققان درگیر در این مطالعه گفت:  »ما توانستیم ثابت کنیم که برای جداسازی هیدروژن و اکسیژن تولیدشده از الکترولیت مایع، نیازی به سانتریفیوژها یا هیچ قطعه مکانیکی متحرک نداریم.« این روش مبتنی بر مغناطیس می‌تواند هزینه‌های سنگینی را برای ناسا کاهش دهد. طبق اعلام این سازمان، سامانه کنترل محیطی و پشتیبانی حیات سهم بزرگی از هزینه‌های عملیاتی و نگهداری ISS را به خود اختصاص می‌دهد؛ به‌گونه‌ای که در سال ۲۰۲۰ برای نگهداری و ارتقای این سامانه‌ها ۱۶۹ میلیون دلار هزینه شده است.

منبع: gasworld