چین باتری مریخی ساخت
وب کنفرانس: دانشمندان چینی یک باتری برای کار در سیاره مریخ ساخته اند که انرژی خودرا از جو این سیاره می گیرد و در سرمای یخبندان نیز از کار نمی افتد و می تواند ماه ها بطور مداوم کار کند.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، انسان ها برای فرود آمدن و کاوش سیاره سرخ در سال های آتی درحال آماده شدن هستند، اما با وجود منابع محدود و شرایط سخت این سفر، هرچه سبک تر سفر نماییم، بهتر است.
یک مانع بزرگ، یک منبع انرژی ثابت برای پایگاه ها، مریخ نوردها و سایر تجهیزات مورد نیاز برای اکتشاف و سکونت در مریخ است.
از آنجا که انتقال خیلی از زیرساخت ها به مریخ دشوار است، پژوهشگران بدنبال راهکارهای جایگزین هستند.
حالا گروهی از دانشمندان دانشگاه علم و فناوری چین راهکار جدیدی ارائه کرده اند و آن، ساخت باتری منحصر به فردی است که از جو مریخ به عنوان منبع انرژی استفاده می نماید.
پژوهشگران در بیانیه مطبوعاتی خود خاطرنشان کردند: این رویکرد، وزن باتری را بطور قابل توجهی می کاهد و آنرا برای ماموریت های فضایی مناسب تر می کند.
استفاده از گازهای مریخ
مریخ یک سیاره خشن با ترکیب جوی پیچیده است که ۹۵.۳۲ درصد از کربن دی اکسید، ۲.۷ درصد از نیتروژن، ۱.۶ درصد از آرگون، ۰.۱۳ درصد از اکسیژن و ۰.۰۸ درصد از کربن مونوکسید تشکیل شده است.
علاوه بر این، مریخ بین روز و شب با اختلاف دمای چشم گیر در حدود ۶۰ درجه سانتیگراد روبرو می شود.
پژوهش حاضر امکان استفاده از «باتری های مریخی» را در وضعیت واقعی سیاره مریخ نشان میدهد.
پژوهشگران می گویند که این باتری می تواند بطور مستقیم از گازهای موجود در جو مریخ به عنوان منبع سوخت خود استفاده نماید که مشابه با نحوه عملکرد یک پیل سوختی است.
باتری مریخی بجای ذخیره انرژی مانند یک باتری معمولی، با واکنش مداوم با مواد شیمیایی تا آن زمان که سوخت در دسترس می باشد، الکتریسیته تولید می کند.
در طول تخلیه شارژ، الکترودهای باتری با گازهای مریخ برهم کنش می کنند و یک واکنش شیمیایی ایجاد می کنند که الکتریسیته تولید می کند و هنگامی که تخلیه می شود، می توان آنرا با بهره گیری از انرژی خورشیدی یا هسته ای برای عملکرد پایدار شارژ کرد.
در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران آمده است: بعد از اتمام شارژ، باتری می تواند با بهره گیری از انرژی خورشیدی برداشت شده از سطح مریخ باردیگر شارژ شود و آنرا برای تخلیه های بعدی آماده کند.
کار در وضعیت یخبندان
نوسانات شدید دمای مریخ می تواند چالش برانگیز باشد، اما این باتری سبک وزن برای مقاومت در مقابل آنها تولید شده است.
جالب اینجاست که می تواند ماه ها بطور مداوم کار کند و عمر چرخه شارژ و تخلیه شارژ آن ۱۳۷۵ ساعت معادل با حدودا دو ماه مریخی است.
این تیم حتی تغییرات دمای شدید سیاره را جهت بررسی عملکرد آن شبیه سازی کردند و این باتری قادر بود در نقطه انجماد صفر درجه سانتیگراد نیز کار کند و چگالی انرژی ۳۷۳.۹ وات ساعت بر کیلوگرم را در این سطح دما نشان داد.
در بیانیه مطبوعاتی این پروسه توضیح داده شده است: فرآیندهای شارژ و تخلیه شارژ این باتری شامل تشکیل و تجزیه کربنات لیتیوم است، در صورتیکه مقادیر کمی از اکسیژن و کربن مونوکسید در جو مریخ به عنوان کاتالیزور واکنش عمل می کنند و بطور قابل توجهی تبدیل کربن دی اکسید را تسریع می کنند.
پژوهشگران همین طور طراحی باتری را برای بهبود عملکرد آن بهینه کردند. آنها می خواستند حجم جو مریخ را بالا برند که می تواند با الکترودهای باتری در هنگام شارژ و تخلیه شارژ تعامل کند تا به بهبود کارآیی و ظرفیت انرژی باتری کمک نماید.
طراحی این باتری دارای یک ساختار سلولی تا شده است که به جو مریخ اجازه می دهد که با سطح بیشتری از باتری برای تعامل با الکترودهای یکپارچه مواجه باشد.
آنها همین طور اندازه سلول های باتری را به ۴ سانتی متر مربع زیاد کردند تا چگالی انرژی آنرا بالا برند.
تحقیقات آینده بر روی توسعه باتری های مریخ حالت جامد متمرکز خواهد شد که می توانند بر چالش های نوسانات فشار و دما غلبه کنند و راه را برای سیستم های اکتشاف فضایی پیشرفته هموار کنند.
این یافته ها در مجله Science Bulletin گزارش شده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب