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火星上也能制氧气可信吗?

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-10-09 09:39:00【

 美国宇航局副局长罗伯特·莱特福德表示,美国宇航局计划在火星2020任务中着陆一个着陆器,并利用火星大气产生氧气。该计划包括将微生物带到火星表面,使用麻省理工学院开发的MOXIE设备,通过微生物产生氧气,并将氧气输送到人体呼吸。

“MOXIE”是火星氧气原位资源利用实验的缩写,该实验从世界各地的研究小组的58份提案中选出。这个实验是一个逆向燃料电池利用过程,需要将微生物(如细菌或藻类)从地球运送到火星。

在典型的燃料电池中,燃料和氧气一起加热产生电能。然而,在这个倒置的燃料电池中,一台机器产生的电能与火星空气中的二氧化碳结合,产生氧气,这一过程称为“固体氧化物电解”。

实验室实验已经证实这是可能的,如果MOXIE设备能够在火星表面正常运行,那么将在更大的区域引入这样一个系统,为这两个行星提供人类呼吸和燃料供应。

耗氧量分析

大多数商用氧气是通过空气分离产生的。空气通过蒸馏进行液化和净化。也可以使用低温蒸馏法。少量氧气以电解氧为原料,通过催化脱水可以生产纯度在99.99%以上的高纯度氧气。其他清洁方法包括变压吸附和膜分离。

冶金工业:在钢铁制造过程中吹入高纯度氧气时,氧气与碳和磷、硫、硅等发生反应。,这不仅降低了钢的碳含量,而且有助于去除磷、硫、硅和其他杂质。此外,氧化过程中产生的热量足以维持钢铁生产所需的温度。因此,氧气气泡不仅缩短了熔化时间,而且提高了钢的质量。在高炉生产中,提高高炉内的氧气浓度可以降低焦比,提高产量。在有色金属熔炼中,富氧还可以缩短熔炼时间,提高性能。

化学工业:在合成氨生产过程中,氧气主要用于原料气的氧化,如重油的高温裂解和煤粉的气化,以加强工艺和提高肥料性能。

国防工业:液氧是现代导弹的最佳助燃剂,也是超音速飞机的氧化剂。浸渍液氧的易燃材料具有强烈的爆炸性,可用于生产液氧炸药。

医疗保健:用于缺氧、缺氧或无氧环境中的呼吸,如潜水、登山、高空飞行、太空导航、医疗救援等。

此外,氧气还广泛用于金属切割和焊接。