Kann eine Maschine CO2CO2CO_2 und H2OH2OH_2O für ein O2O2O_2-Nebenprodukt verarbeiten und damit laufen?

Auf dem Mars haben Studien gezeigt, dass Kohlendioxid an den Polen zu Trockeneis erstarrt. Während der Wintermonate kann eine Elektrolyse auf gesammelte und dann enthaltene Flüssigkeit angewendet werden C Ö 2 um Sauerstoffreserven aufzufüllen, indem Sie einen Motor schaffen, der verwendet C Ö 2 als Oxidationsmittel?

Könnte solarbetriebene Elektrolyse von Flüssigkeit C Ö 2 und H 2 Ö im Sommer für Flüssigkeit sorgen Ö 2 und Wasserstoff, um einen Generator anzutreiben, anstatt im Winter Batterien als Stromspeicher für Generatoren zu verwenden?

Was kann flüssigem CO 2 zugesetzt werden, um eine bessere Elektrolyse zum Cracken zu ermöglichen C Ö 2 oder als Oxidationsmittel z C Ö 2 Verbrennungsmotor?

Hauptbestandteil der Marsatmosphäre ist Kohlendioxid (CO 2 ) mit 95,9 %. Jeder Pol liegt während des Winters seiner Hemisphäre in ständiger Dunkelheit, und die Oberfläche wird so kalt, dass bis zu 25 % des atmosphärischen CO 2 an den Polkappen zu festem CO 2 -Eis (Trockeneis) kondensiert. Wenn der Pol im Sommer wieder dem Sonnenlicht ausgesetzt wird, sublimiert das CO 2 -Eis zurück in die Atmosphäre. Dieser Prozess führt zu einer erheblichen jährlichen Schwankung des atmosphärischen Drucks und der atmosphärischen Zusammensetzung um die Pole des Mars.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

C Ö 2 erhaben, aber es kann selbst in riesigen Behältern oder einer unterirdischen Höhle gesammelt werden, die im Winter mit einer Kappe verschlossen, verschlossen und im Sommer als Superflüssigkeit aufbewahrt werden kann, um Generatoren ähnlich wie Dampfmaschinen anzutreiben?

https://chemistry.stackexchange.com/questions/66265/can-co2-be-broken-into-its-component-elements-by-electrolysis

Mars-Kohlendioxidturbinen-Sauerstoffgenerator

https://chemistry.stackexchange.com/questions/112136/what-is-the-ideal-temperature-to-crack-water

Können Sie der Studie zeigen, dass flüssiges CO2 auf dem Mars natürlich entsteht?
Sieht besser aus! Ich denke, das Wort "verflüssigt" im ersten Satz muss noch weg. Es geht direkt von Gas zu Feststoff über, genau wie sich im Winter Reif an Fenstern bildet (zumindest an Orten, an denen es kalt genug ist).
Wenn die Energiequelle Sonnenlicht oder Kernspaltung ist, warum nicht einfach in Batterien speichern, anstatt sich mit der Herstellung chemischer Brennstoffe zu beschäftigen? Batterien sind einfach, zuverlässig, lagerfähig, teilbar und mobil. Und Elektromotoren und andere Stromanwendungen sind effizient und vielseitig. Batterien im Weltall sind wie Gold so gut wie Geld.
@localFluff Batterien sind teuer, wenn man Gigawattjahre Strom speichern möchte. Das Pumpen von Gas in eine große Kaverne unter Druck oder die Herstellung von Methan und Sauerstoff aus CO2 und Wasser (oder, schwieriger, aber ohne Wasser, die Herstellung von Kohlenmonoxid und Sauerstoff aus CO2) sind skalierbarer.
@SteveLinton - Das Erstellen von unterirdischen Brennstofflagern funktionierte auf der Erde, weil Pflanzen lange vor Menschen kamen. Glaubst du, wir werden die Speicherwerkzeuge so lange auf den Mars bringen, bevor die Leute auftauchen, um sie auszugeben?
@aml Ich schlage nicht vor, Pflanzen zu begraben und darauf zu warten, dass sie sich in Kraftstoff verwandeln. Ich schlage vor, Brenngase selbst herzustellen, Atom- oder Solarenergie zu nutzen und sie dann einige Monate oder Jahre unterirdisch zu lagern, bis sie gebraucht werden
@SteveLinton Korvertierte Atmosphäre an einem Pol Sauerstoff, Wasserstoff und Wasser könnten ohne Druckbeaufschlagung gespeichert werden.
@Muze, ja, wenn du genug Platz hast. Andererseits ist das Komprimieren des Gases eine zusätzliche Möglichkeit, Energie zu speichern.
@SteveLinton Das war ein Teil des Originals, wurde aber in dieses aufgeteilt: space.stackexchange.com/questions/31724/…
ABSOLUT NICHT ist die offensichtliche Antwort. Ich meine, die üblichen Maschinen hier auf der Erde verwenden entweder O2 und C (mindestens etwas Kohlenstoff) oder H und O2, um Energie zu PRODUZIEREN. Ihr Plan ist es, die Verschwendung von energieerzeugenden Reaktionen zu nehmen und auf magische Weise etwas damit zum Laufen zu bringen
Warum scheint sich der Mars rückwärts zu drehen?

Antworten (2)

Kann die Elektrolyse von Wasser Kraftstoff für den Generator liefern, bei dem sowohl Wasser als auch flüssiges Kohlendioxid in einer autarken Maschine verwendet werden?

NEIN . Eine „autarke Maschine“ wäre ein Perpetuum mobile, und das ist unmöglich. Sie müssen Energie aus einer externen Quelle bereitstellen.

Die Elektrolyse von Wasser kostet Energie, etwa 50 kWh pro kg erzeugtem Wasserstoff, der Prozess hat einen Wirkungsgrad von etwa 80 %. Wenn Sie also diesen Wasserstoff verbrennen, können Sie 80 % der Energie zurückgewinnen, die Sie für die Elektrolyse verwendet haben. Und ein Teil dieser 80 % geht verloren, indem die Wärme (aus der Verbrennung des Wasserstoffs) in nutzbare Energieformen (Bewegung, Strom) umgewandelt wird. Brennstoffzellen haben einen Wirkungsgrad von etwa 80 %. Sie können den Wasserstoff auch in einem Verbrennungsmotor verbrennen, aber diese haben normalerweise einen Wirkungsgrad von weniger als 50 %.

Ebenso kostet das Cracken von CO 2 viel Energie.

Gegenwärtige Prozesse zum Cracken von CO 2 verwenden H 2 , um mit CO 2 zu reagieren , um das CO 2 zu CO plus H 2 O zu reduzieren .

Die NASA untersucht Möglichkeiten , CO 2 direkt zu Kohlenstoff und O 2 zu reduzieren .

Könnten wir dem flüssigen CO 2 nicht etwas hinzufügen, um eine bessere Elektrolyse zu ermöglichen?

Möglicherweise, ja. Das ist das Thema der Forschung der NASA: eine ionische Flüssigkeit zu finden, die als Katalysator für die CO 2 -Reduktion dienen kann.

Stellt sich heraus, dass eine ionische Flüssigkeit CO2 durch Elektrolyse spaltet, ist immer noch elektrische Energie notwendig. Die ionische Flüssigkeit dient nicht als Katalysator, um CO2 zu spalten, sondern als Elektrolyt, um einen elektrischen Strom fließen zu lassen.
Aus dem verlinkten Artikel: „Die elektrochemische Reduktion von CO2 ist normalerweise ein sehr energieintensiver Prozess. ILs haben jedoch Eigenschaften, die sie sowohl als CO2-Absorber als auch als Reduktionskatalysatoren fungieren lassen, wodurch die erforderliche Energie zum Recyceln von CO2 effektiv verringert wird.“
Extern zugeführter Strom könnte auf dem Mars verwendet werden, um CO2 zu knacken, um O2 für Kraftstoff herzustellen. Ich sprach nicht von einer sich selbst erhaltenden Maschine.
Ich denke, das OP fragt nach der Verwendung von Sonnenlicht im Sommer, um Wasser und / oder Kohlendioxid zu speicherbaren Brennstoffen für den Verbrauch im Polarwinter zu elektrolysieren, wenn es kein Sonnenlicht gibt, und nicht um den Bau eines Perpetuum Mobile.

Hinweis: Die Frage wurde erheblich geändert (möglicherweise verbessert) - ich lasse diese etwas veraltete Antwort hier unverändert als Referenz.

Es gibt wahrscheinlich keine Studien, die gezeigt haben, dass sich Kohlendioxid auf dem Mars auf natürliche Weise verflüssigt. Unter dem Tripelpunkt von Kohlendioxid von 5,1 Atmosphären kann es an der Oberfläche nicht in flüssiger Phase existieren.

Ich sollte erwähnen, dass einige Artikel vor einigen Jahren die Möglichkeit diskutierten, dass gefrorenes CO 2 im Boden "Taschen" erzeugt, in denen der Druck möglicherweise über den Tripelpunkt ansteigen könnte, wodurch kleine, vorübergehende Taschen von CO 2 als Flüssigkeit entstehen, aber ich tue es nicht Ich glaube nicht, dass dieses Konzept aufgegangen ist.

Die Elektrolyse von CO 2 ist definitiv ein Weg zur Herstellung von Sauerstoff, aber das Verfahren, das mit dem größten Interesse betrachtet wird, ist die Gaselektrolyse bei hoher Temperatur (800–1000 °C) mit leitfähigen Oxidfeststoffelektroden.

Diese Antwort auf die Frage Wie erzeugt man Sauerstoff aus dem Kohlendioxid der Venusatmosphäre? leistet gute Arbeit darin, einige Optionen zur Gewinnung von Sauerstoff aus atmosphärischem CO 2 aufzuzeigen . Es weist auf diese sehr schöne, lange Antwort über MOXIE (Mars OXygen In situ Resource Usage Experiment) hin , das eine Hochtemperatur-Gas-CO 2 -Elektrolysezelle mit fester Elektrode ist, die CO 2 zu Sauerstoff und Kohlenmonoxid reduziert. Es ist eines der Experimente, die für den Rover Mars 2020 geplant sind. Diese Antworten sind sehr gut geschrieben und die für MOXIE verlinkte Antwort enthält umfangreiche Links zum Weiterlesen , daher werde ich sie hier nicht weiter diskutieren.

Jetzt Ihre Frage zum flüssigen CO 2 . Während ich einige Diskussionen über in anderen ionischen Flüssigkeiten gelöstes CO 2 finden konnte , habe ich bisher nichts über den Versuch gefunden, eine Elektrolyse mit reinem flüssigem CO 2 durchzuführen . Da CO 2 ein stabiles, kovalent gebundenes Molekül ist, können wir davon ausgehen, dass es als Flüssigkeit eine extrem schlechte elektrische Leitfähigkeit haben wird. Der Grund, warum Wasser so gut funktioniert, ist, dass es sich leicht dissoziiert - pH 7 bedeutet (oh mein Gott, ich werde etwas über Highschool-Chemie sagen), dass jedes ungefähr 10 -7 der Wassermoleküle die ganze Zeit gespalten wird. was zu H + (oder H 3 O + ) und OH – führtFügen Sie etwas Salz oder andere ionische Verbindungen hinzu und die Leitfähigkeit steigt noch weiter an. Flüssiges CO 2 ? möglicherweise keine brauchbare Leitfähigkeit.

Es sieht so aus, als ob die gasförmige Hochtemperaturelektrolyse als der beste Weg zum Mars identifiziert wurde.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Oben: Phasendiagramm von CO 2 von hier .

Dies spricht zwar die Tatsache an, dass flüssiges CO 2 nicht natürlich vorkommt, beantwortet es nicht wirklich die Frage, ob man Elektrolyse verwenden kann, um den Kohlenstoff und den Sauerstoff zu trennen, was der Hauptpunkt der Frage ist.
@Phiteros fertig. Wenn sich die Frage verbessert, kann ich die Antwort anpassen. Neben der Elektrolyse gibt es noch andere Methoden, um Sauerstoff aus CO2 zu gewinnen, und dazu gibt es hier bereits mehrere Antworten. Ich versuche, den Teil der Frage anzusprechen, der hier einzigartig und neu ist.
Sie sollten dann wahrscheinlich Links in Ihre Antwort auf diese anderen Fragen einfügen.
@Phiteros OK, ich bin im Moment "aus der Tür", ich bin in ein paar Stunden wieder hier. Vielen Dank!
Können Sie mir auf dem Diagramm zeigen, wo die Elektrolyse beginnt? C Ö 2 ?
Sie müssen den Link in der Frage lesen. Flüssigkeit kenne ich C Ö 2 gibt es nicht als Flüssigkeit, aber es kann wie angegeben gesammelt und gelagert werden. Vielen Dank
Kann eine Maschine CO2CO2CO_2 und H2OH2OH_2O für ein O2O2O_2-Nebenprodukt verarbeiten und damit laufen?
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