Wie viel Energie braucht es, um Wasser aus Silikat zu extrahieren?

Wenn man Asterank durchsucht , scheint es, dass die Leute glauben, dass viele Asteroiden große Mengen an Eisen- oder Magnesiumsilikat enthalten. Diese Verbindungen können in einer hydratisierten Form vorliegen, die Wasser enthält, aber es ist chemisch in den Feststoffen fixiert.

Beispielsweise wird die Zusammensetzung des NEA namens Anteros als Magnesiumsilikat, Aluminium, Eisensilikat aufgeführt. Magnesiumsilikat ist M g 3 S ich 4 Ö 10 ( Ö H ) 2 .

Ist es machbar, den Wasserstoff und Sauerstoff für eine Rückreise zu extrahieren? Gehen Sie davon aus, dass eine ausreichende, zuverlässige Automatisierung vorhanden ist, um diese komplizierte Aufgabe auszuführen. Könnte mit Energie aus Sonnenkollektoren und genügend Zeit Kraftstoff erzeugt werden? Wie viel Zeit und Energie wäre erforderlich, um eine Einheit (z. B. kg) Kraftstoff herzustellen?

Gibt es eine Stelle, an der Sie etwas über solche Verbindungen in Verbindung mit Wasserstoff und Sauerstoff in Asteroiden gesehen haben? Ist es irgendwo auf der Asterank-Site?
Nach meinem Verständnis enthält Magnesiumsilikat selbst Wasserstoff und Sauerstoff.
Ich musste Magnesiumsilikat googeln, um es zu untersuchen, und es scheint, dass die hydratisierte Form Talk ist. Du meinst die Energiekosten, nehme ich an.

Antworten (1)

Hydratisierte Silikate geben das eingeschlossene Wasser durch einfaches Erhitzen auf 600 ° C (873 K) ab.

Ein schwarzer Körper bei 1 AE hätte nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz eine Temperatur von 279 K. Es ist also ausreichend Wärme erforderlich, um die Temperatur um 594 Grad zu erhöhen. Die spezifische Wärme von Magnesiumsilikat beträgt 885 J/C/kg , es werden also 525.690 J Energie benötigt, um das Wasser aus 1 kg hydratisiertem Magnesiumsilikat zu backen.

Magnesiumsilikat ist X M g Ö : Y S ich Ö 2 wobei X:Y ein Molverhältnis ist. Hydratisiert wird es X M g Ö : Y S ich Ö 2 ∗ H 2 Ö . Talk, ein terrestrisches Mineral ist hydratisiertes Magnesiumsilikat M g 3 S ich 4 Ö 10 ( Ö H ) 2 , oder als synthetisches Silikat geschrieben, 3 M g Ö : 4 S ich Ö 2 ∗ H 2 Ö .

Das Verhältnis des Atomgewichts von Wasser zu hydratisiertem Magnesiumsilikat beträgt 4,75 %, 1 kg hydratisiertes Magnesiumsilikat (auch bekannt als Talk) würde also 47,5 Gramm Wasser ergeben.

Ein Artikel von AS Kivkin vom Massachusetts Institute of Technology legt nahe, dass hydratisierte Mineralien im mittleren Asteroidengürtel vorhanden sind. Insbesondere CI-, CM- und CR-Typen, aber auch in Asteroiden der M- und E-Klasse.

Vielleicht möchten Sie überprüfen, bei welchem ​​Druck die Dehydratisierungsreaktion auftritt.
@MyOtherHead: Da es sich um einen Feststoff handelt, ist der Druck sowieso ein etwas unscharfes Maß. Die Wassermoleküle sind in einer Kristallstruktur gefangen. Der Haupteffekt, den ich untersuchen würde, wäre die Korngröße, da das Wasser vom Kern jedes Korns an die Oberfläche wandern muss.
Das sind gute Kommentare. Ich bin mir nicht sicher, wie ich sie recherchieren soll. Ich werde die Antwort akzeptieren, aber wenn Sie mir Hinweise geben können, werde ich sie nachlesen und hier aktualisieren.
Sie betrachten nur die Energie, die zum Aufheizen auf 873 K benötigt wird, ist nicht die Enthalpieänderung der Reaktion das Entscheidende?
Guter Punkt. Ich bin mir nicht einmal sicher, ob dies endotherm oder exotherm ist. Da es einen Dampf freisetzt, schätze ich endotherm. Glauben Sie, dass dies die erforderliche Wärme dominieren würde? Ich würde denken, dass es kaum einen Unterschied machen würde, da Wasser nur 5% der Masse ausmacht. Vielleicht ist bei viel Zeit und kleinen Körnern weniger Temperatur erforderlich, und dann würde die Enthalpie dominieren.
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