Luftregeneration in geschlossenen Systemen [geschlossen]

Anstatt nur Wasser zu spalten, möchten Sie es mit dem CO2 reagieren lassen, um O2 und Kohlenhydrate herzustellen. Ich denke, dies kann mit einem anorganischen Katalysator erreicht werden (für die Details müsste ich googeln), aber die einfachste Lösung ist natürlich die Verwendung der Photosynthese.

JR

Hier ist eine Babelfish-Übersetzung aus dem deutschen Wiki zu Lebenserhaltungssystemen. (Inklusive NASA!) (englisches WIKI zum Thema ist sehr schlecht)

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Um dem Menschen ein Überleben zu ermöglichen, muss die Zufuhr von Atemgas (also Luft) gewährleistet sein. Luft muss aber möglichst schadstofffrei sein und bestimmte Parameter einhalten. So gelten an Bord von EAT ein Gesamtdruck von 97,9 bis 102,7 kPa, ein Sauerstoffpartialdruck von 19,5 bis 23,1 kPa, ein Stickstoffpartialdruck von weniger als 80 kPa und ein Kohlendioxidpartialdruck von weniger als 1 kPa als akzeptabel . Die Lufttemperatur im EAT liegt zweckmäßig (einstellbar) zwischen 18,3 und 26,7 °C. Durch die Klimatechnik wird eine Luftfeuchtigkeit zwischen 25 und 75 % und eine konstante Luftbewegung zwischen 0,05 und 1,0 m/s sichergestellt, um einerseits Mikroben- und Pilzbefall und andererseits eine zu trockene Luft zu vermeiden (Gefahr der Funkenbildung) andererseits. Hier werden üblicherweise herkömmliche Klimaanlagen mit Kältemitteln (z Ammoniak oder Freon) verwendet werden. Um Luft zu entfeuchten, wird dabei der kondensierende Wärmetauscher begonnen. [2] Zur Kohlendioxidbindung werden wiederverwendbare Zeolithe oder feste Amine, in Raumanzügen auch Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Um Luft zu entfeuchten, wird dabei der kondensierende Wärmetauscher begonnen. [2] Zur Kohlendioxidbindung werden wiederverwendbare Zeolithe oder feste Amine, in Raumanzügen auch Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Um Luft zu entfeuchten, wird dabei der kondensierende Wärmetauscher begonnen. [2] Zur Kohlendioxidbindung werden wiederverwendbare Zeolithe oder feste Amine, in Raumanzügen auch Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] [2] Zur Kohlendioxidbindung werden wiederverwendbare Zeolithe oder feste Amine, in Raumanzügen auch Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] [2] Zur Kohlendioxidbindung werden wiederverwendbare Zeolithe oder feste Amine, in Raumanzügen auch Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Die Sauerstofferzeugung erfolgt in der Regel über die Elektrolyse aus Wasser und teilweise über die Rückgewinnung aus dem Kohlendioxid nach dem Sabatier-Verfahren und der anschließenden Methanpyrolyse. Als Backup oder bei kurzfristigem Einsatz wird Sauerstoff auch komprimierte oder chemische Reaktionen zur Sauerstoffversorgung verwendet. Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3] Schadstoffe werden ständig durch geeignete Messmethoden wie zB Massenspektrometer und Gaschromatographie überwacht und durch Molekularsieb, Aktivkohle oder Lithiumhydroxid gefiltert. In U-Booten gelten ähnliche Werte, teilweise werden auch ähnliche Verfahren verwendet. [3]

• Denken Sie: Die NASA hat / tut je nach Situation sehr unterschiedlich! Auf einer Raumstation mit ausreichend Strom können Sie Elektrolyse betreiben, für Apollo haben sie Strom aus Sauerstoff/Wasserstoff in Brennstoffzellen hergestellt! Und die Kosten für Upmass beinhalten die Kosten für Energiegeneratoren oder Speicherbatterien.

Aber das Thema hier ist eine (realistische) Methode, mit der Barsmonster den Moskauer Sommer überleben können. Dies geschieht am besten, indem man den Lufteinlass kühlt, ihn entfeuchtet (was hoffentlich einige der organischen „Smog“-Partikel entfernen würde) und man könnte einige PP-Mikrofaserfilter ausprobieren. Die Abluft würde zur Abkühlung der angesaugten Luft genutzt. Eine Abtrennung von Kohlendioxid durch Ad(ab)sorbentien wäre deutlich teurer als dieser Luftaustausch.

Mir ist keine anorganische Methode bekannt, die nicht „schmutzig“ ist. Sie alle verbrauchen und/oder produzieren etwas außerhalb der gewünschten sauberen Reaktion ---> CO2 + Energie = C + O2.

Die NASA (das sind die Leute, die es wissen sollten) verwendet Elektrolyse auf der ISS, um 2 H2O in 2 H2 + O2 zu spalten. Das H2 wird über Bord abgelassen, das O2 wird in die Kabine abgelassen. CO2 wird von einem separaten System aufgefangen und ebenfalls über Bord abgelassen. Da die Kosten für Upmass in der Größenordnung von 10.000 $/Pfund liegen, können Sie darauf wetten, dass sie es tun würden, wenn es einen einfachen Weg gäbe, O2 aus CO2 zu reißen.

Die Nutzung von Photosynthese klingt nach der einfachsten Möglichkeit, O2, das in CO2 gebunden ist, wiederzuverwenden. Die NET-Gleichung ist 6 CO2 + 6 H2O + Energie (Licht) ---> C6H12O6 + 6 O2. Dabei wird die Hälfte des Wassers pro Liter erzeugtem O2 wie bei der Elektrolyse verbraucht. Wenn der produzierte Zucker konsumiert werden kann, wird auch diese Masse eingespart (reduziert das Gewicht der Lebensmittel, die in den Orbit transportiert werden müssen).