Kosmoso kolonistams pravers – mokslininkai sugalvojo, kaip galima vykdyti dirbtinę fotosintezę

Fotosintezė – procesas, puikiai žinomas iš biologijos: sugerdami Saulės šviesą, augalai anglies dvideginį ir vandenį verčia cukrumi, pakeliui išskirdami deguonį. Iš principo terminas apima ir kitokias galimas reakcijas, kurių visų esmė – šviesos energijos panaudojimas gaminti cheminiams junginiams, kuriuos vėliau galima panaudoti kaip energijos šaltinį. Toks procesas bus labai reikalingas ir kosmoso kolonistams.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Pavyzdžiui, Mėnulyje, kur dvi savaites trunka diena, o vėliau dvi savaites – naktis, gebėti sukaupti energiją ir ją saugoti bus gyvybiškai svarbu. Energijos kaupimo būdų reikės ir Marse.

Abiejose vietose, taip pat kosminėse stotyse ir kitur reikės ir įvairių cheminių medžiagų gamybos būdų – pradedant deguonimi, bet toli gražu juo neapsiribojant. Naujame darbe apžvelgiamos šiandieninių technologijų galimybės įveikti šiuos iššūkius.

Pramonėje naudojami įvairūs fotoelektrocheminiai (PEC) procesai; jų panaudojimas ateityje turėtų vis plėstis, nes gali reikšmingai prisidėti prie anglies dvideginio kiekio atmosferoje mažinimo.

Naujojo tyrimo autoriai įvertino, kaip kai kurios technologijos – skirtos vandens skaidymui į vandenilį ir deguonį bei anglies dvideginio surinkimui verčiant jį smalkėmis arba metanu – galėtų būti pritaikytos Mėnulyje bei Marse.

Pasirodo, vandens skaidymo prietaisai Mėnulyje gali būti netgi efektyvesni, nei Žemėje. Tai puikios žinios Mėnulio tyrimų stočių planavimui, nes jos, bent pirmosios, bus įrengiamos pietų ašigalyje, kur gausu vandens ledo. Iš jo galėdami pasigaminti ne tik geriamo vandens, bet ir raketinio kuro, o perteklinę energiją sukaupdami baterijose, kolonistai tikrai turės geresnius šansus išlaikyti koloniją stabilią.

Marse PEC procesai lėtesni, nei Žemėje, iš esmės dėl silpnesnės Saulės šviesos. Visgi ir jie naudingi išnaudojant atmosferos anglies dvideginį ir verčiant jį deguonimi. Ateityje šiuo tyrimu bus galima remtis tikrinant ir kitus prietaisus ar technologijas, siūlomus palengvinti Mėnulio, Marso ar kitų vietų kolonistų gyvenimą.

Be to, vien žinoti, kad technologija gali gerai veikti, nepakanka – reikia dar ją ir sukurti bei nugabenti į vietą. Iš kitos pusės, žinodami, kuri technologija perspektyviausia, mokslininkai ir inžinieriai galės sutaupyti labai daug laiko ir kitų resursų, kurių nereikės gaminant naujus nepavykusių technologijų prototipus.

Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Communications“.