چین باتری مریخی ساخت
به گزارش بیست و یکم، دانشمندان چینی یک باتری برای کار در سیاره مریخ ساخته اند که انرژی خویش را از جو این سیاره می گیرد و در سرمای یخبندان هم از کار نمی افتد و می تواند ماه ها به صورت مداوم کار کند.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا، انسان ها برای فرود آمدن و کاوش سیاره سرخ در سالهای آینده 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 آنجاییکه انتقال خیلی از زیرساخت ها به مریخ دشوار است، محققان به دنبال راهکارهای جایگزین هستند.
حالا گروهی از دانشمندان دانشگاه علم و فناوری چین چاره جدیدی عرضه کرده اند و آن، ساخت باتری منحصر به فردی است که از جو مریخ بعنوان منبع انرژی استفاده می نماید.
محققان در بیانیه مطبوعاتی خود خاطرنشان کردند: این رویکرد، وزن باتری را به صورت قابل توجهی می کاهد و آنرا برای مأموریت 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 شرایط واقعی سیاره مریخ نشان داده است.
محققان می گویند که این باتری می تواند به صورت مستقیم از گازهای موجود در جو مریخ بعنوان منبع سوخت خود استفاده نماید که مشابه با نحوه عملکرد یک پیل سوختی است.
باتری مریخی به جای ذخیره انرژی مانند یک باتری معمولی، با واکنش مداوم با مواد شیمیایی تا وقتی 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، میتوان آنرا با استفاده از انرژی خورشیدی یا هسته ای برای عملکرد پایدار شارژ کرد.
در بیانیه مطبوعاتی محققان آمده است: بعد از اتمام شارژ، باتری می تواند با استفاده از انرژی خورشیدی برداشت شده از سطح مریخ باردیگر شارژ شود و آنرا برای تخلیه های بعدی آماده کند.
کار در شرایط یخبندان
نوسانات شدید دمای مریخ می تواند چالش برانگیز باشد، اما این باتری سبک وزن برای مقاومت در مقابل آنها ساخته شده است.
جالب اینجاست که می تواند ماه ها به صورت مداوم کار کند و عمر چرخه شارژ و تخلیه شارژ آن ۱۳۷۵ ساعت معادل با تقریبا 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 هم کار کند و چگالی انرژی ۳۷۳.۹ وات ساعت بر کیلوگرم را در این سطح دما نشان داد.
در بیانیه مطبوعاتی این فرایند توضیح داده شده است: فرآیندهای شارژ و تخلیه شارژ این باتری شامل تشکیل و تجزیه کربنات لیتیوم است، در حالیکه مقادیر کمی از اکسیژن و کربن مونوکسید در جو مریخ بعنوان کاتالیزور واکنش عمل می کنند و به صورت قابل توجهی تبدیل کربن دی اکسید را تسریع می کنند.
محققان همینطور 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 کارآمدی و ظرفیت انرژی باتری کمک نماید.
طراحی این باتری دارای یک ساختار سلولی تا شده است که به جو مریخ اجازه می دهد با سطح بیشتری از باتری برای تعامل با الکترودهای یکپارچه مواجه باشد.
آنها همینطور اندازه سلول های باتری را به ۴ سانتی متر مربع بالا بردند 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.
منبع: بیست و یكم
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب