สกัดน้ำและออกซิเจนออกจากฝุ่นได้สำเร็จโดยใช้แสงแดด

(Dan Tri) - นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนประสบความสำเร็จในการสกัดน้ำ ออกซิเจน และมีเทนจากฝุ่นดวงจันทร์โดยใช้เพียงแสงแดด ซึ่งเปิดทางให้เกิดการพึ่งพาตนเองด้านทรัพยากรสำหรับภารกิจอวกาศ

นี่ถือเป็นก้าวแห่งการปฏิวัติในการพยายามสร้างที่อยู่อาศัยนอกโลก

การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่เปิดโอกาสให้เกิดเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังมีแนวโน้มว่าจะสร้างห่วงโซ่อุปทานภายในบนดวงจันทร์อีกด้วย โดยต้นทุนการขนส่งน้ำ 1 แกลลอนอาจสูงถึง 83,000 ดอลลาร์

การวิจัยนี้ดำเนินการโดยทีม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยจีนแห่งฮ่องกง (ประเทศจีน) โดยมุ่งเน้นที่การพัฒนากระบวนการบูรณาการแบบขั้นตอนเดียว

ด้วยเหตุนี้ เรโกไลต์จึงไม่เพียงแต่ใช้ในการสกัดน้ำเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เพื่อผลิตออกซิเจนและมีเทน (CH₄) อีกด้วย

ตัวอย่างดินจากดวงจันทร์ที่เก็บรวบรวมโดยยานสำรวจฉางเอ๋อ 5 (ภาพถ่าย: VCG)

กระบวนการนี้ทำงานโดยการรวมแสงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่ฝุ่นดวงจันทร์ถึง 200°C ปล่อยน้ำที่ถูกกักเก็บไว้ในแร่ธาตุ เช่น อิลเมไนต์ จากนั้นเมื่อเติม CO₂ ลงไป อิลเมไนต์จะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาความร้อนจากแสง ช่วยให้น้ำทำปฏิกิริยากับ CO₂ กลายเป็นออกซิเจนและมีเทน

ที่น่าสังเกตคือมีเทนถือเป็นเชื้อเพลิงที่มีศักยภาพเหมาะสมมากกว่าไฮโดรเจนสำหรับภารกิจอวกาศ เนื่องมาจากความสามารถในการรักษาสถานะของเหลวที่เสถียร ทำให้การจัดเก็บและการดำเนินการสะดวกยิ่งขึ้น

องค์กรต่างๆ เช่น NASA และบริษัทเอกชนอย่าง Landspace (China) ประสบความสำเร็จในการทดสอบเครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซมีเทนเหลว การผลิตก๊าซมีเทนบนดวงจันทร์อาจช่วยลดค่าใช้จ่ายในการส่งเสบียงจากโลกได้อย่างมาก

ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของวิธีนี้คือตำแหน่งที่ตั้ง แทนที่จะต้องขนส่งตัวเร่งปฏิกิริยาจากโลก กระบวนการนี้ใช้ดินจากดวงจันทร์โดยตรง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการขนส่งและลดระบบทางเทคนิคให้เหลือน้อยที่สุด

เนื่องจากภารกิจอย่าง Artemis III ของ NASA มีกำหนดส่งมนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์ภายในปี 2027 นี่จึงถือเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการทดสอบภาคสนามของเทคโนโลยีอันล้ำสมัยเหล่านี้

ความท้าทายในการปฏิบัติงานบนดวงจันทร์

ภาพประกอบฐานสมมุติบนดวงจันทร์ (ภาพ: ESA)

แม้จะมีศักยภาพ แต่ผู้เชี่ยวชาญยังคงระมัดระวัง ฟิลิป เมตซ์เกอร์ นักฟิสิกส์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดา ระบุว่า เรโกไลต์บนดวงจันทร์มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูง ซึ่งอาจทำให้การให้ความร้อนแก่เรโกไลต์อย่างทั่วถึงเป็นเรื่องยาก ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการสกัดน้ำออกมาให้เพียงพอในระยะเวลาอันสั้น

ปัญหาอีกประการหนึ่งอยู่ที่แหล่งกำเนิดของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แม้ว่า CO₂ จะเป็นผลผลิตจากลมหายใจของนักบินอวกาศ แต่ปริมาณ CO₂ ที่เกิดขึ้นนั้นมีเพียงประมาณหนึ่งในสิบของปริมาณที่จำเป็นต่อปฏิกิริยาเท่านั้น ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีระบบดักจับและรีไซเคิล CO₂ ที่มีประสิทธิภาพ หรือมิฉะนั้นก็ต้องเคลื่อนย้าย CO₂ ออกจากโลก ซึ่งขัดต่อเป้าหมายของ “การพึ่งพาตนเองของทรัพยากรท้องถิ่น”

เมตซ์เกอร์ยังตั้งคำถามถึงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของเรโกไลต์บนดวงจันทร์ เขาแนะนำให้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทางอุตสาหกรรม เช่น Ni/Kieselguhr ซึ่งจะมีประสิทธิภาพมากกว่า สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และขนส่งได้ในครั้งเดียว

ในระยะยาว นี่อาจเป็นทางเลือก ที่ประหยัด กว่าการใช้เรโกไลต์ผลผลิตต่ำจำนวนมาก

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thanh-cong-chiet-xuat-nuoc-va-oxy-tu-bui-dat-bang-anh-sang-mat-troi-20250718100634950.htm