Könnte die Schwefelsäure in der Atmosphäre der Venus durch konzentriertes Sonnenlicht ausreichend erhitzt werden, um Wasser und Sauerstoff zu erzeugen?

Der atmosphärische Druck und die Temperatur in etwa 50 bis 60 km über der Oberfläche der Venus sind fast die gleichen wie auf der Erde, was ihre obere Atmosphäre zum erdähnlichsten Bereich im Sonnensystem macht. Aber es hat dicke Schwefelsäurewolken und es gibt fast kein Wasser und keinen Sauerstoff.

Dieser Wikipedia-Artikel über den Schwefel-Jod-Zyklus gibt diese chemische Gleichung an:

2H 2 SO 4 -> 2SO 2 + 2 Std 2 O + O 2 (830 0 C)

Könnte konzentriertes Sonnenlicht in der Atmosphäre der Venus stark genug sein, um die Schwefelsäure über 830 zu erhitzen? 0 C ?

Oder könnte ein MMRTG genügend Wärme liefern, um auf diese Weise Wasser und Sauerstoff zu erzeugen?

Erdähnliche Bedingungen implizieren, dass das Gleichgewicht dieser Reaktion stark links liegt. Wenn Sie Wärme einbringen, verschiebt sie sich nach rechts. Die Quelle der Wärme spielt keine Rolle, zB gebündeltes Sonnenlicht oder jede Art von Reaktor würde ausreichen.
Selbst wenn dies funktionieren würde, würde das SO2 einfach mit dem Wasser und dem Sauerstoff rekombinieren, um die Säure zu reformieren.
@MikeH Es ist nur logisch, dass Sie in einem chemischen Prozess die gebildeten Produkte trennen, um zu verhindern, dass sie sich erneut kombinieren.
@Conelisinspace Logic ja, aber die praktischen Aspekte der Trennung von Gasen könnten eine Herausforderung darstellen, wenn sie über der Atmosphäre schweben. Und wo würden Sie ein paar Milliarden Tonnen SO2 hintun?
@MikeH Ja, es wäre sehr schwierig, überhitzten Dampf vom SO zu trennen 2 , ich kann nur daran denken, zu wasser abzukühlen und dann die gase wieder in die wolken entweichen zu lassen.

Antworten (1)

Das Sonnenlicht optisch zu fokussieren funktioniert nicht, wenn Sie sich tief in den Wolken befinden und Ihr Rohmaterial sammeln. Innerhalb der Wolke ist das Licht diffus und scheint aus allen Richtungen zu kommen, es wird sogar von unterhalb Ihres Schiffes nach oben reflektiert.

Wenn Sie in der Lage sind, die Flughöhe zu wechseln, können Sie die niedrigere Höhe für das Cloud-Mining verwenden und dann höher steigen, um direktes Sonnenlicht über den Wolken zu erhalten, das Sie zur Verfeinerung optisch fokussieren können. Auch die Umgebungstemperatur wird in großen Höhen niedriger sein, wodurch die überschüssige Wärme aus den chemischen Raffinationsprozessen leichter zu handhaben ist. (Es gibt auch andere Überlegungen und Kompromisse bei unterschiedlichen Flughöhen, und auch das lokale Wetter muss besser verstanden werden.)

Aus chemischer Sicht macht es keinen Unterschied, ob die Wärme von gebündeltem Sonnenlicht oder etwas anderem stammt, sodass Sie jede Art von verfügbarer Energie verwenden können, um die Wärme zu erzeugen. Auch wenn man das diffuse Licht nicht innerhalb der Wolken bündeln kann, kann das diffuse Licht zum Beispiel Photovoltaikzellen mit Strom versorgen.

Eine gut zusammengesetzte Antwort, aber ich hätte gerne Beweise dafür, dass die Temperatur bei fokussiertem Sonnenlicht höher als 830 wird 0 C.
Nicht jede Kraft kann die notwendige Temperatur von mindestens 830°C erzeugen 0 C. Können Sie zum Beispiel zeigen, dass ein MMRTG eine so hohe Temperatur liefern kann?
Ich denke, die erforderliche Leistung würde von der zu erhitzenden Masse abhängen. Eine gute Antwort könnte zum Beispiel das Verhältnis von Spiegeldurchmesser zu Masse des Reaktanden sein. Ich bin mir nicht sicher, ob es einen guten Präzedenzfall für die Berechnung dieser Art von Bewertung gibt.
Ich habe die spezifische Entropie von H2SO4 nachgeschlagen, die für flüssige Form 1,601 J/gK beträgt. Rein auf dem Papier kostet das Erhitzen von 1 kg des Zeugs um 800 Grad Kelvin dann 0,355 kWh Energie. Wenn Sie etwa 1 kW pro Quadratmeter vom Sonnenlicht bekommen (bezogen auf die Erde, könnte für die Venus gering sein), können Sie mit 1 m2 Parabolspiegelfläche 1 kg in etwa 20 Minuten erwärmen.
Stimmt bei deiner Berechnung nicht etwas? Wäre nach 40 min das Zeug 1600 0 C und so weiter?
Ich denke, je mehr Sonnenlicht Sie konzentrieren können , desto höher ist die Temperatur, die Sie erreichen können. en.wikipedia.org/wiki/Concentrated_solar_power
Im wirklichen Leben gibt es natürlich Ineffizienzen. Wärmeverlust durch Konvektion wird auf der Wikipedia-Seite Solarkocher erwähnt . Der Phasenübergang von flüssig zu gasförmig absorbiert auch etwas Wärme, und die gesuchte chemische Reaktion ist endotherm, sodass sie einen Teil der Wärme absorbiert, ohne dass die Temperatur ansteigt (sie kann sogar abkühlen, sobald die Reaktion beginnt).
Könnte die Schwefelsäure in der Atmosphäre der Venus durch konzentriertes Sonnenlicht ausreichend erhitzt werden, um Wasser und Sauerstoff zu erzeugen?
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