Vinamilk

Khoa học đã tìm ra cách tách khí oxy từ bụi Mặt Trăng

(SHTT) - Khoa học bấy lâu vẫn nhận định con người khó có thể sống trên Mặt trăng, một hành tinh đầy bụi bặm và không có không khí. Tuy nhiên với việc tìm ra cách trích xuất khí oxy từ regolith trên Mặt Trăng, mọi thứ có thể sẽ thay đổi.

Quá trình phân tách các chất trong regolith trên Mặt Trăng là thứ hoàn toàn có lợi cho con người khi sản phẩm thu được sẽ tạo ra oxy và các hợp kim siêu bền - các yếu tố cần thiết cho cuộc sống con người hiện nay mà không gây ra bất kỳ tác động có hại nào tới môi trường sống trên Trái Đất.

Số lượng các mẫu regolith thu được sau những chuyến du hành Mặt Trăng trước đây cho thấy rằng hành tinh này đang có một lượng rất lớn khí oxy. Theo tính toán từ các nhà khoa học, nếu tính theo tỉ lệ trọng lượng trung bình của các hợp chất, oxy sẽ chiếm khoảng 40%- 45% trọng lượng của regolith.

Đây là một tỷ lệ không hề nhỏ nếu nhân lên với toàn bộ số lượng regolith có trên Mặt Trăng hiện nay.

1

 

Theo như Beth Lomax, giáo sư hóa từ Đại học Glasgow ở Scotland, thách thức lớn nhất hiện nay đối với các nhà khoa học hiện nay nằm ở việc lượng oxy dòi dào này vẫn đang bị vùi lấp cùng với các loại vật liệu khác trên Mặt Trăng dưới dạng các oxit khoáng chất hoặc thủy tinh, do đó không có sẵn để sử dụng ngay lập tức.

Trước đây các nhà khoa học đã thử nhiều cách để tách oxy từ regolith mặt trăng, chẳng hạn như khử hóa học oxit sắt bằng hydro để sản xuất nước, sau đó điện phân để tách hydro khỏi oxy trong nước; hoặc một quá trình tương tự với metan thay vì hydro.

2

 

Tuy nhiên những kỹ thuật này là lại khá hạn chế về năng, bên cạnh đó quá trình thực hiện quá phức tạp hoặc quá nóng, đòi hỏi nhiệt độ cực cao để regolith thực sự tan chảy.

Lomax và các đồng nghiệp đã bỏ qua bước khử hóa học và đi thẳng vào quá trình điện phân của regolith dạng bột. Ông giải thích: Quá trình xử lý được thực hiện bằng phương pháp gọi là điện phân muối nóng chảy.

Các phương pháp khai thác thay thế đạt năng suất thấp hơn rất nhiều, thêm vào đó regolith phải được nấu chảy với nhiệt độ cực cao, hơn 1.600 độ C (2.900 F).

Đầu tiên, regolith được đặt trong một cái rổ lót lưới, sau đó, họ sẽ cho thêm chất điện phân Canxi clorua vào. Hỗn hợp sẽ được làm nóng đến khoảng 950 độ C, nhiệt độ không làm tan chảy vật liệu. Cuối cùng là cho một dòng điện được sử dụng để tách oxy và muối có trong hợp chất.

Phải mất khoảng 50 giờ để có thể trích xuất 96% oxy liên kết trong mẫu regolith, tuy nhiên chỉ mất tầm 15 giờ để trích xuất 75% đầu tiên.

Khoảng 1/3 lượng oxy trong mẫu được phát hiện trong khí gas và phần còn lại bị mất, dù vậy nếu so sánh với quy trình cũ đây vẫn là một cải tiến lớn về năng suất.

Quá trình điện phân tách oxy này sẽ tạo ra các sản phẩm phụ gồm ba nhóm hợp kim chính và đôi khi có một lượng nhỏ kim loại khác trộn lẫn vào: sắt-nhôm, sắt-silic và canxi-silic-nhôm. Các sản phẩm này hoàn toàn có thể mang vào sử dụng trong các hoạt động sản xuất của chúng ta.

Khám phá trên chứng minh rằng kỹ thuật này có thể giúp ích cho những phi hành gia cũng như những ai sau này có ý định định cư trên Mặt trăng. Nếu có thể tạo ra nguồn cung oxy tại chỗ ngay trên Mặt Trăng, các kế hoạch nghiên cứu cũng như, tương lai về việc định cư trên hành tinh có tiếng là không “thân thiện” với con người này sẽ có thể trở nên dễ dàng hơn.

Nguyên Mừng