Նանկինի համալսարանի չինացի գիտնականները կարևոր առաջընթաց են գրանցել՝ մշակելով ածխաթթու գազից (CO2) թթվածին արդյունահանելու նորարար մեթոդ: Այս տեխնոլոգիան, որը հրապարակվել է Angewandte Chemie International Edition (ACIE) ամսագրում, կարող է դառնալ Մարսի գաղութացման և Երկրի վրա բնապահպանական խնդիրների լուծման բանալին: Ինչպե՞ս է այն աշխատում, ինչո՞ւ է կարևոր և ի՞նչ հեռանկարներ է բացում մարդկության համար:

Ինչպե՞ս արդյունահանել թթվածին CO2-ից

Ի տարբերություն բույսերի, որոնք ֆոտոսինթեզի ընթացքում ջրածին են օգտագործում ածխաթթու գազը թթվածնի վերածելու համար, չինացի հետազոտողները որպես կատալիզատոր ընտրել են լիթիումը: Նրանք CO2-ը անցկացրել են էլեկտրաքիմիական խցիկով, որտեղ օգտագործվել է ռութենիումի և կոբալտի (RuCo) նանոկատալիզատոր: Սկզբում գազը վերածվել է լիթիումի կարբոնատի, այնուհետև՝ ածխածնի և լիթիումի օքսիդի: Վերջին փուլում լիթիումի օքսիդը քայքայվել է՝ արտազատելով մաքուր թթվածին և վերականգնելով լիթիումը՝ կրկնակի օգտագործման համար: Գործընթացի արդյունավետությունը հասել է տպավորիչ 98%-ի:

Այս մեթոդը ոչ միայն պարզ է իրականացման համար, այլև էկոլոգիապես մաքուր է. այն չի պահանջում բարդ ռեսուրսներ և հնարավորություն է տալիս բազմակի օգտագործել նույն կատալիզատորը: Կողմնակի արդյունքում ստացվող ածխածինը նույնպես կարող է օգտագործվել, օրինակ՝ նյութերի կամ վառելիքի արտադրության մեջ:

Թթվածին Մարսի համար

Տեխնոլոգիայի գլխավոր առավելություններից մեկը նրա կիրառելիությունն է Մարսի վրա: Կարմիր մոլորակի մթնոլորտը 96%-ով բաղկացած է ածխաթթու գազից, ինչը այն դարձնում է թթվածնի արտադրության իդեալական աղբյուր: Այսօր NASA-ի Perseverance մարսագնացն արդեն փորձարկում է Մարսի մթնոլորտից թթվածին արդյունահանելը MOXIE սարքի միջոցով: Սակայն չինական մեթոդը խոստանում է ավելի արդյունավետ և ընդլայնելի լինել՝ շնորհիվ բարձր արտադրողականության և կատալիզատորի վերականգնման հնարավորության:

Մարսի վրա թթվածինը պարզապես գիտական փորձ չէ: Այն կենսական նշանակություն ունի ապագա գաղութների համար՝ տիեզերագնացների շնչառության, վառելիքի ստեղծման (ջրածնի հետ համակցմամբ՝ մեթանային շարժիչների համար) և կենսապահովման համակարգերի պահպանման համար: Այս նոր մեթոդը կարող է հիմք դառնալ ինքնավար բազաների համար՝ նվազեցնելով Երկրից մատակարարումների կախվածությունը:

Կիրառություն Երկրի վրա

Տեխնոլոգիան օգտակար կլինի նաև մեր մոլորակի համար: Հեղինակները նշում են, որ այն կարող է օգտագործվել արդյունաբերական արտանետումների և ծխագազերի վերամշակման, փակ տարածքներում օդի մաքրման և նույնիսկ ստորջրյա սարքերում: Կլիմայական ճգնաժամի աճող պայմաններում, երբ մթնոլորտում CO2-ի մակարդակը ռեկորդներ է սահմանում, այս մեթոդը կարող է օգնել նվազեցնել ածխածնի հետքը և վնասակար գազը վերածել օգտակար ռեսուրսի:

Ինչո՞ւ է սա կարևոր

Մարսի գաղութացումը XXI դարի գլխավոր մարտահրավերներից մեկն է: Թթվածինը ոչ միայն մարդու գոյատևման պայման է տիեզերքում, այլև քայլ դեպի Երկրից դուրս կայուն ենթակառուցվածքի ստեղծում: Չինական այս մշակումը մեզ ավելի է մոտեցնում այն պահին, երբ Կարմիր մոլորակը կդադարի լինել միայն հետազոտության օբյեկտ և կդառնա բնակության վայր: Ավելին, այս ոլորտում հաջողությունները ամրապնդում են Չինաստանի դիրքերը որպես տիեզերական տեխնոլոգիաների առաջատար՝ խթանելով միջազգային մրցակցությունը և արագացնելով առաջընթացը:

Մարսի «գրավման» հեռանկարներ

Եթե տեխնոլոգիան ապացուցի իր հուսալիությունը դաշտային պայմաններում, այն կբացի նոր հորիզոններ: Պատկերացրեք մարսյան կայաններ, որտեղ թթվածինը արդյունահանվում է ուղղակիորեն մթնոլորտից, իսկ ածխածինն օգտագործվում է շինարարական նյութերի 3D տպագրության համար: Սա կնվազեցնի առաքելությունների արժեքը, քանի որ Երկրից բեռների ուղարկումը կիլոգրամի համար արժե միլիոնավոր դոլարներ: Երկարաժամկետ հեռանկարում նման մշակումները կարող են հանգեցնել ինքնաբավ գաղութների ստեղծման, որտեղ մարդիկ կաճեցնեն բույսեր, կստանան էներգիա և կկառուցեն տներ՝ օգտագործելով տեղական ռեսուրսները:

Երկրի վրա այս տեխնոլոգիան խոստանում է բնապահպանական հեղափոխություն: Օդից կամ արդյունաբերական արտանետումներից CO2-ի վերամշակումը կարող է դանդաղեցնել գլոբալ տաքացումը, իսկ թթվածնի արտադրությունը կբարելավի կյանքի որակը աղտոտված մեգապոլիսներում:

Ածխաթթու գազից թթվածին արդյունահանելու չինական մեթոդը ոչ միայն գիտական նվաճում է, այլև քայլ դեպի ապագա, որտեղ Մարսը կդառնա մարդկության երկրորդ տունը, իսկ Երկիրը՝ ավելի մաքուր և անվտանգ: Տեխնոլոգիայի բարձր արդյունավետությունը, բազմակողմանիությունը և էկոլոգիական մաքրությունը այն դարձնում են խոստումնալից ինչպես տիեզերական առաքելությունների, այնպես էլ գլոբալ խնդիրների լուծման համար: Մինչ գիտնականները կատարելագործում են գործընթացը, մի բան հստակ է՝ Մարսի «գրավումը» ավելի է մոտենում, և թթվածինը դրանում առանցքային դեր է խաղում:

Խորեն Գրիգորյան