Nieuwe technologie extraheert zuurstof en brandstof uit Mars- water, waardoor kolonisatie een stap dichterbij komt

Om uit het zoute Marswater zuurstof en waterstof te maken (gebruikt voor respectievelijk ademhaling en brandstof) is momenteel elektrolyse zowat de enige methode. Het is een proces dat niet alleen duur is, maar ook moeilijk uit te voeren is op het oppervlak van de planeet.

En toch zijn de methoden van elektrolyse niet allemaal hetzelfde. Een voorbeeld hiervan is dat onderzoekers van de Washington University in St. Louis onlangs een vereenvoudigde en goedkopere versie van elektrolyse hebben ontwikkeld, die in staat is om goed te presteren onder normale aardse omstandigheden, evenals onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die van de Rode Planeet zelf.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Bij de foto: Door efficiëntere elektrolyse kunnen astronauten zuurstof en waterstof uit water halen terwijl ze zich op het oppervlak van Mars bevinden. Foto: Aynur Zakirov via pixabay.com

“Onze pekelelektrolyser op Mars verandert de logistieke eigenschappen van missies naar Mars en daarbuiten radicaal. Deze technologie is even nuttig op aarde, waar het de oceanen opent als een levensvatbare zuurstof- en brandstofbron, ” zei Vijay Ramani van de Washington University.

Het nieuwe systeem zou onderzoekers kunnen helpen een belangrijk obstakel voor bemande missies naar Mars te overwinnen, namelijk de noodzaak om ter plaatse zuurstof en brandstof te produceren. En aangezien zowel publieke als private ruimteagentschappen de mogelijkheid van uiteindelijke kolonisatie overwegen, zal deze kwestie alleen maar relevanter worden naarmate de tijd verstrijkt.

Volgens Ramani kan de in zijn laboratorium ontwikkelde techniek 25 keer meer zuurstof produceren dan de Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) suite aan boord van NASA's Perseverance-rover die op 18 februari 2021 op Mars zal landen, terwijl hetzelfde vermogen gebruikt wordt.

Bovendien kan het systeem waterstof produceren dat zou kunnen worden gebruikt om de reis terug naar de aarde van brandstof te voorzien, wat de kosten aanzienlijk zou verlagen en de operatie zou vereenvoudigen, terwijl ook ruimtemissies binnen het zonnestelsel levensvatbaarder zouden worden in het proces.

De hoge prestaties van de nieuwe pekelelektrolyser komen neer op een lood-ruthenaat-pyrochlooranode die door het team is ontwikkeld in combinatie met een platina-op-koolstof kathode, evenals het optimale gebruik van traditionele elektrochemische engineeringprincipes.

"Paradoxaal genoeg helpt in een omgeving als Mars het opgeloste perchloraat in het water (zogenaamde onzuiverheden) ", zei mede-auteur Shrihari Sankarasubramanian. "Ze voorkomen dat het water bevriest en verbeteren ook de prestaties van het elektrolysersysteem door de elektrische weerstand te verlagen."

Naast toepassingen voor ruimtevaart, zou het systeem ook kunnen worden gebruikt voor het produceren van zuurstof op onderzeeërs en tijdens diepzee-exploratie.

Auteur: Jan Vyvey.
Bronnen: Washington University in St Louis (source.wustl.edu), independent.co.uk