تولید اکسیژن برای مسافران فضایی ممکن شد

محققان به تازگی توانسته اند راکتوری بسازند که می‌تواند دی‌اکسید کربن را به مولکول اکسیژن تعییر دهد تا راهی برای تامین اکسیژن مورد نیاز فضانوردان باشد.

تولید اکسیژن برای مسافران فضایی امکانپذیر گردید.
به گزارش خبرنگار گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس، اکسیژن عنصری است که در سراسر کیهان وجود دارد اما شکل مولکولی آن که مورد نیاز انسان‌ها است، در فضا یافت نمی‌شود.

براساس گزارش «نیواطلس»، در حال حاضر محققان موسسه فناوری کالیفرنیا موفق به ساخت راکتوری شدند که می‌تواند دی‌اکسید‌کربن را به مولکول‌های اکسیژن تبدیل کند؛ در حقیقت این سیستم می‌تواند راهی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی و تولید اکسیژن مورد نیاز برای زندگی در فضا باشد.

شایان ذکر است؛ زمین تنها مکانی است که دارای گاز حیاتی اکسیژن برای تنفس انسان‌ها می‌باشد و تامین اکسیژن در فضا، یکی از بزرگ ترین مشکلات فضانوردان است. امروزه فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی با کمک الکترولیز به راحتی تنفس می‌کنند. الکترولیز فرایندی است که طی آن آب به گازهای اکسیژن و هیدروژن تبدیل می‌‌گردد.

از همین رو محققان تلاش می‌کردند تا راه دیگری را برای تولید اکسیژن پیدا کنند؛ در نهایت آنها موفق به ساخت راکتوری شدند که به نظر بسیار ساده می‌باشد و دی‌اکسید کربن را به مولکول‌های اکسیژن و اتم کربن تبدیل می‌کند.

طبق گفته این گروه، این راکتور در آینده علاوه بر اینکه به تولید اکسیژن مسافران فضایی کمک می‌کند، قادر است با حذف دی‌اکسیدکربن از فضا و تبدیل آن به اکسیژن با تغییرات آب و هوایی مبارزه کند.

چگونه به روش PSA گاز اکسیژن تولید کنیم؟

یکی از روش‌هایی که می‌توان با استفاده از آن گاز اکسیژن تولید کرد فرایندPSA می‌باشد.

در این بخش به شرح مراحل تولید این گاز به روش PSA می‌پردازیم:

1.در این روش ابتدا باید فشار هوای محیط را افزایش دهیم که این کار با کمپرسور امکانپذیر است؛

به این مرحله فشرده‌سازی هوا و آماده‌سازی اولیه گفته می‌شود.

به این صورت که هوای محیط وارد کمپرسورهای هوا می‌شود و فشار آن تا حد 8 الی 9 بار افزایش پیدا می‌کند.

بعد از فشرده سازی هوا از طریق کمپرسور باید آن را از درایر عبور دهیم تا مرحله خشک سازی انجام شود.
هوای فشرده در این مرحله درصد بالایی از رطوبت و روغن خود را از دست می‌دهد.

3.مرحله بعد از خشک کردن مرحله عبور هوای فشرده از برج کربن فعال می‌باشد.

گفتنی است که بعد ازفیلتراسیون هوای فشرده این احتمال وجود دارد که هنوز مقداری از روغن و رطوبت در هوا باقی مانده باشد، به همین دلیل برای اینکه رطوبت و روغن باقی مانده آن کاملا جذب شود و هوایی کاملا خشک، تمیز و فشرده وارد ستون‌های دستگاه اکسیژن ساز شود آن را از میکروفیلترهای سری شده موجود در برج کربن فعال (جاذب کربن فعال) عبور می‌دهند.

پس از اینکه مراحل آماده سازی انجام شد هوای فشرده وارد مخزن ذخیره می‌شود.
گفتنی است که مخزن هوای تعبیه شده حجم هوای لازم برای ژنراتور PSA را کنترل می‌کند و منجربه پایداری جریان می‌شود.

5.مرحله بعدی برای تولید اکسیژن این است که هوای فشرده وارد مخزن ستون حاوی ماده جاذب زئولیت می‌شود.

هنگامی که هوا از ستون حاوی ماده جاذب زئولیت عبور می‌کند، مولکول‌های نیتروژن و دیگر ناخالصی‌های موجود در هوا جذب ماده جاذب می‌گردد؛ این در حالی است که گاز اکسیژن جذب این ماده نشده و از ستون خارج می‌شود.

این روند تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که ظرفیت جذب زئولیت به پایان برسد.

بعد از اینکه ماده جاذب زئولیت توسط مولکول‌های جذب شده اشباع شد، مخزن دوم حاوی این ماده شروع به کار می‌کند و مخزن تحت فشار اول احیاء می‌شود.

لازم به ذکر است که این کار با کاهش فشار گاز انجام می‌شود.

زمانی که فشار مخزن کاهش پیدا می‌کند گازهای جذب شده به زئولیت دفع می‌شوند.

پس از اینکه روند احیای زئولیت انجام شد، مجددا عملیات جذب مطابق فرایند قبلی ادامه پیدا می‌کند.

6.مرحله آخر ذخیره‌‌سازی اکسیژن می‌باشد در این مرحله اکسیژن تولیدی در کپسول‌های جمع آوری اکسیژن ذخیره می‌شود.

مخزن ذخیره اکسیژن باعث می‌شود تا جریان مداوم و پایداری از اکسیژن با خلوص بالا فراهم گردد.