İçeriğe geç
UZAY VE ASTRONOMİ PORTALI
SözlükForum
Uzayı.com

Gökyüzünden gelen haberler
ve merak uyandıran hikâyeler.

Ana sayfaAy & Mars
Ay & Mars

Mars’ın seynek atmosferinden roket yakıtı üretmek: Yeni yöntem, metan üretiminde çığır açabilir

Mars 'ın son derece ince ve karbondioksitten oluşan atmosferinden roket yakıtı için gerekli sıvı itici madde üreten yeni bir kimyasal süreç geliştirildi...

Yayın:

Mars‘ın son derece ince ve karbondioksitten oluşan atmosferinden roket yakıtı için gerekli sıvı itici madde üreten yeni bir kimyasal süreç geliştirildi. Elektrokimyasal indirgeme olarak adlandırılan yöntem, Mars yüzeyinde bulunan karbondioksiden neredeyse saflaştırılmış metan (CH4) elde etmeyi başarıyor. Bu gelişme, gelecekte insanlı Mars görevleri için yerel kaynaklardan roket yakıtı üretme hayalini gerçeğe dönüştürebilecek önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.

Araştırmacıların geliştirdiği yöntem, karbondioksitin elektrik akımı kullanılarak kimyasal tepkimelere yönlendirildiği elektroliz teknolojisine dayanıyor. Ancak önceki deneylerden farkı, ürettiği metanın roket yakıtında kullanılabilir düzeyde saflukta olması. Bu safluk, metanın sıvı itici madde olarak çalışabilmesi için kritik bir şart.

Sürecin kimyasal temelleri

Elektrokimyasal indirgeme süreci, elektrolizör denilen bir cihaz içinde gerçekleşiyor. Cihazda, negatif yüklü anottan pozitif yüklü katoda doğru elektron akışı sağlanıyor. Anotta su molekülü oksitleniyor, yani bir elektron kaybediyor. Bu elektron karbondioksite aktarılıyor ve molekülün atomlarından biri bu elektronu alarak kimyacıların “indirgenmiş” olarak tanımladığı duruma geliyor. İndirgenmiş karbon, daha sonra sudan ayrılan hidrojen ve oksijen atomlarıyla tepkimeye girerek metan oluşturabiliyor.

Uzayı sitesini Google’da tercih edilen kaynak olarak seç

Anotta bulunan katalizör malzemesi, ortaya çıkan karbon bileşiklerini belirliyor. Örneğin altın katalizör karbondioksit monoksit (CO) üretirken, bakır alkol, etanol ve metan gibi daha karmaşık bileşiklerin oluşumuna yol açıyor.

Safluk sorunu ve Mars’daki kritik rolü

Araştırmacı Badreldin’in ekibinin çalışmalarını önceki deneylerden ayıran temel özellik, neredeyse saf metan üreten azotla desteklenmiş nanometre ölçeğinde bakır katalizör geliştirmiş olmaları. Bu teknolojiyle elde edilen metanın roket yakıtında kullanılabilecek kadar saflukta olması, yöntemin pratik değerini artırıyor.

Artist's illustration depicting the terraforming of Mars — turning into a more Earth-like world.

Karbondioksitin elektrokimyasal indirgenmesi, dünyada daha önce de metan üretmek için kullanıldı. Ancak mevcut yöntemler metanla birlikte çok sayıda yan ürün ortaya çıkarıyordu. Dünyada bu karmaşık ekipmanlar metanı diğer istenmeyen bileşiklerden ayırabiliyor; ancak astronotların Mars’a gidip böyle hacimli cihazları götürmeleri mümkün değil, özellikle de her kilonun kritik olduğu bir ortamda.

Bu durum önemli bir sorun oluşturuyor, çünkü metanın roket yakıtında sıvı itici madde olarak kullanılabilmesi için saflık gerektiriyor. Mars görevlerinde taşınan her malzemenin hafif olması gerektiğinden, ayırma işlemini cihaz içinde otomatik gerçekleştirebilen bir sistemin geliştirilmesi büyük önem taşıyor.

Dünyada karbon yakalama imkanı

Astronotlar Mars’a gitmese bile, bu tekniğin dünyadaki kullanımı açık seçik ortada. Doğal gaz elde etmek için yerin altına sondaj yapmak yerine, atmosferde zaten bulunan karbondioksitten metan üretmek mümkün.

“Bunu yapmak istiyoruz çünkü şu anda bu karbon bazlı ürünlerin çoğu ilk başta var olan fosil kaynaklardan geliyor. Onları yakalanan CO2 ve yenilenebilir elektrik kullanarak üretebilirsek, fosil karbonuna olan bağımlılığı azaltabilir ve karbon döngüsünü kapatmaya yardımcı olabiliriz.”

Artist's illustration of a satellite operating in very low Earth orbit. Kreios Space is partnering with Kongsberg NanoAvionics to develop such a satellite mission.

Racine

Bu bağlamda elektrokimyasal indirgeme, aynı zamanda bir karbon yakalama tekniği olarak da dünyada kullanılmaya önerildi. Bu yöntem, atmosferde istenmeyen bir bileşen olan karbondioksiti çekerek karbon yakalamayı hedefliyor.

“Sonunda ilgilendiğimiz şey, CO2’yi sadece geri dönüştürme sınırını aşabiliyor muyuz ve negatif net etkili yollara ulaşabiliyor muyuz görmek. Bu, CO2’yi bir karbon kaynağı olarak kullanarak onu ürünlere dönüştürmek anlamına geliyor; bu ürünlerdeki karbon atmosferi anında geri döndürülmemesi için yeterli süre depolanıyor ya da kullanılıyor.”

Racine

Karbondioksitin azaltılmasındaki en etkili yolun, metan dahil tüm fosil yakıtların yanmasının durdurulması olduğu belirtiliyor. Ancak elektrokimyasal indirgemeyle üretilen metanın, sondaj yapılmadan net sıfır sürecinde kullanılması, fosil yakıttan yenilenebilir kaynaklara geçiş döneminde yardımcı olabilir.

Bu araştırmayı raporlayan çalışma, Nisan ayında yayınlandı.

İlginizi Çekebilir: NASA, Mars Numune Dönüşü için BSL-4 Biyo-Güvenlik Mimarisini ve MAV İtki Sistemi Testlerini Açıkladı →
Kaynak: Space ↗
Forumda sor / tartış

2 yorum

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Uzayı.com'da ara

En az 3 karakter yazın.

Keşfet