In naher Zukunft wurde der Letzte der Menschheit aufgrund der extremen globalen Erwärmung oder eines Sonneneruptionsereignisses gezwungen, sich unter die Erde zurückzuziehen.
Vertikale Hydroponikfarmen liefern die Nahrung für die Überlebenden, produzieren aber nicht genug Sauerstoff zum Atmen.
Die drei am häufigsten vorkommenden Mineralien in der Erdkruste sind:
Sauerstoff setzt sich aus etwa 460 000 Molekülen von einer Million (ppm) zusammen. Das sind rund 46 %. Vorausgesetzt, die Überlebenden hatten Zeit, sich auf die Apokalypse vorzubereiten, und verfügen über eine hochmoderne Einrichtung, in der sie arbeiten können.
Wäre es uns möglich, die nackten Elemente aus der Kruste zu extrahieren?
Aber ich sehe zwei Probleme voraus:
1) Krustengestein wird einen Mangel an mehreren Elementen aufweisen, die häufiger auf der Erdoberfläche vorkommen als in den Gesteinen. Die beiden wichtigsten davon sind Wasserstoff und Stickstoff.
2) Die Veredelung von Gestein in seine Mineralien oder Elemente erfordert viel Energie. Sie benötigen also leistungsstarke Stromgeneratoren. Sie benötigen auch einen Ort, an dem Sie Ihre Abwärme von diesen Generatoren abführen können.
Möglich, aber Sie werden wahrscheinlich nicht viel davon brauchen. Eine Vegetation, die in der Lage ist, eine Bevölkerung zu ernähren, würde auch genügend Sauerstoff erzeugen, um sie zu unterstützen. Hier ist der Grund.
Menschen und andere Tiere verwenden Sauerstoff, um organische Stoffe (z. B. Nahrung) zu CO2 und H2O zu oxidieren. Auf der anderen Seite verwenden Pflanzen CO2 und H2O, um organisches Material zu synthetisieren , und setzen O2 als Nebenprodukt frei. Es kann also geschrieben werden als
1) CO2 + H2O + light -> food + O2↑
2) food + O2 -> CO2↑ + H2O
Ganz gleich, was die wahre Nahrungsformel ist und wie Sie sie umwandeln, die O2-Parität bleibt bestehen.
Allerdings kann etwas Sauerstoff in Metalloxiden wie Rost eingeschlossen sein. Diese muss nachgefüllt werden. Glücklicherweise brauchen Sie immer noch Metalle (sagen wir Al und Fe), um die Kolonie am Laufen zu halten. Diese müssen aus Oxiden reduziert werden, was viel Energie verbraucht und wieder O2 (oder CO2, wenn Sie planen, Eisen/Stahl mit aktueller Technologie herzustellen, aber dann werden die Pflanzen es einfangen) als Nebenprodukt freisetzen.
Eine andere Sache, die in den Kommentaren erwähnt wird, ist, dass Sie CO2 irgendwo puffern müssen, weil große CO2-Konzentrationen schlecht für den Menschen sind . Die heutige Erde nutzt dafür den Ozean, Kalkstein und ähnliche Gesteine sind ein weiterer großer Puffer. Aber Sie haben keine Ozeane zur Hand. Natürlich will man CO2 nicht unbegrenzt speichern, sondern den Pflanzen zuführen.
Es klingt möglich.
Das am häufigsten vorkommende Mineral mit Sauerstoff in der Erdkruste ist Siliziumdioxid (Kieselerde).
Die Energie der Bindung in diesem Molekül beträgt etwa 400 kJ/mol, also ist dies die Energiemenge, die Sie aufwenden müssen, um ein Mol O2 aus Kieselsäure freizusetzen.
Ein Mol Sauerstoff reicht für etwa 23 Atemminuten einer Person. Eine Person verbraucht also 438 Mol Sauerstoff pro Woche. Es braucht 175.000 KJ Energie, um 438 Mol Sauerstoff aus Kieselsäure herzustellen. http://www.bromicacid.com/lonelychemist/Questions/093008.htm
175.000 KJ entsprechen 6 kg Kohle. http://www.kylesconverter.com/energy,-work,-and-heat/kilojoules-to-tons-of-coal-equivalent
Eine Person muss also genügend Kieselerde plus 6 kg Kohle (oder das Äquivalent) zur Verfügung stellen, um sie als Energie zu verwenden, um genug Sauerstoff für eine Woche freizusetzen.
Ich denke, es ist wahrscheinlicher, dass Sie die schmutzige Luft über Ihnen behandeln möchten.
Samuel
Quiquȅ
Ville Niemi
Quiquȅ
Schüsselwender
Quiquȅ
JDługosz
Dallaylaen
ntnr