Учёные из Китая создали катализатор для преобразования марсианского воздуха в жидкое топливо
- Исследователи из лаборатории в Хэфэе создали катализатор MOF-808-NaCu, превращающий CO₂ и водород из марсианского льда в метанол.
- В испытаниях катализатор производил 245 граммов метанола на килограмм в час — в 11 раз больше, чем медь; он стабильно работал 12 часов.
- Для применения на Марсе потребуются лёгкие компрессоры, улавливающие и сжимающие разреженный воздух.
Почему это важно: Метанол может служить запасом для энергетики, отопления, транспорта и промышленности, а также сырьём для антифриза и стройматериалов.
Исследователи из Лаборатории исследования дальнего космоса в Хэфэе разработали каталитический процесс, который превращает разреженную марсианскую атмосферу в метанол — универсальное жидкое топливо.
В основе — двухцентровый катализатор, объединяющий медь и натрий на пористой кристаллической подложке: он преобразует углекислый газ и водород, полученный из местного льда, в метанол. В испытаниях материал выдавал 245 граммов метанола на килограмм катализатора в час. Это в 11 раз больше, чем просто медь. Также он снижал количество побочных продуктов и стабильно работал в 12-часовых тестах.
Изображение: ChatGPT
Химический секрет — в строении катализатора MOF-808-NaCu на основе пористого металлоорганического каркаса. Натрий работает как химический магнит: притягивает молекулы CO₂, меняет их электронную структуру и удерживает на месте, чтобы соседние центры меди запустили реакцию гидрирования с водородом из марсианского водяного льда. Метанол удобен тем, что остаётся жидким при обычных температурах и давлении, тогда как метан, который получают реакторами Сабатье, приходится хранить при −161 °C в сложных криогенных системах. Жидкое топливо даёт базе универсальный запас для энергетики, отопления, транспорта и промышленности, а также сырьё для антифриза и стройматериалов.
Логистика — главный вызов для поселения на Марсе: более 95% атмосферы планеты состоит из CO₂, а доставлять топливо с Земли слишком дорого, поэтому всё необходимое придётся производить на месте. Китайская программа набирает темпы после посадки «Тяньвэнь-1» в 2021 году, а миссия «Тяньвэнь-3» должна первой доставить образцы Марса на Землю — развитие технологий использования местных ресурсов выглядит логичным шагом. Правда, перед применением катализатора вне Земли остаются инженерные задачи: в частности, нужны лёгкие компрессоры, способные улавливать и сжимать крайне разреженный марсианский воздух.
