将月球变成燃料库将需要大量电力

快速阅读: 据《Ars Technica》最新报道，研究人员关注于月球风化层制备液氧过程中电力消耗的问题。通过简化假设，他们发现总能耗主要集中在高温氢反应、水分解和氧气液化三个步骤上，每千克液氧的能耗约为24千瓦时。这一过程对效率非常敏感，包括加热反应混合物和分离钛铁矿石的效率。虽然集中太阳能可替代部分电力，但该研究未对此进行探讨。

显然，这一过程需要大量的基础设施，如收割机、分离器、高温反应室等。但研究人员关注的是一个单一因素：它将消耗多少电力。更多的电力！为了得出这些数字，研究人员做了一些简化的假设。其中包括假定可以从原始风化层中提纯钛铁矿石，并且它将以足够小的颗粒形式存在，使得大约一半的材料参与化学反应。他们忽略了从铁和钛氧化物中获得更多氧气的可能性，以及来自诸如硫化氢或氯化氢等有问题物质的污染可能性。研究团队发现，在整个过程中几乎所有的能量都消耗在三个步骤上：产生水的高温氢反应（占55%），之后分解水（占38%），以及将生成的氧气转化为液态（占5%）。根据风化层中钛铁矿的浓度等因素，典型的总能耗约为每千克液氧24千瓦时。显然，这些数字对加热反应混合物等操作的效率非常敏感。（这可能可以通过集中太阳能进行加热，完全避免使用电力，但作者没有分析这一点。）但它也对不太明显的效率敏感。例如，更好地将钛铁矿石与其余风化层分离意味着你加热杂质所用的能量更少。因此，虽然这种分离的能量成本很小，但有效地进行分离是有意义的。

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