Технология производства на Марсе стройматериалов.

[Максим0]

С сайта http://okf.ipb.su/

Проба пера в построении такой технологии.

Поскольку я любитель, и профессионалам эта технология показывается впервые, прошу больно не пинать, а указать ошибки. В их наличии я уверен.

 

Марсианская крупнотоннажная физико-химическая технология переработки первичного сырья. (качественно, предэскизный вариант)
Наличие микроутечек компонентов, энергия и износ оборудования, труд человека за расход не считаются, анализируются только крупные материальные потоки.
Пыль:
Ценные компоненты: солевые кристаллогидраты (особенно гипс), магнитная окись железа(3)( маггемит).
В процессе ничего не расходуется.
Продукты: кирпичи и блоки для малоэтажного негерметичного строительства, растворимые гидраты, маггемит.
1) Пыль просеивается через крупное сито и разводится в тёплой солёной воде.
2) На центрифуге пыль отделяется от солевой рапы и разводится в чистой воде.
3) На центрифуге пыль отделяется от солёной воды и разводится в чистой воде.
4) Пара последовательных магнитных сепаратор разделяет суспензию.
5) На центрифугах продукты разделения отделяются от солоноватой воды.
6) Мокрая немагнитная часть пыли подвергается умеренному обжигу под повышенным давлением до превращения примеси гипса в алебастр.
7) Влажный маггемит выпаривается досуха для замыкания цикла по воде.
8) Алебастросодержащий продукт затворяется водой и виброзаливаются кирпичи и блоки для малоэтажного строительства (прочность на сжатие до 25 МПа, плотность около 2,5 г/см3.
9) После схватывания алебастра блоки вакуумируются при положительной температуре для отгонки несвязанной воды.
10) Солевая рапа при слабоположительной температуре выпаривается до влажного состояния для замыкания цикла по воде. Кубовый остаток промпродукт №1.
11) Солоноватая вода фильтруется и выпаривается до полной сухости для замыкания цикла по воде (промпродукт №2).
Промпродукт №1 (влажная соляная рапа):
Ценные компоненты – вода.
В процессе ничего не расходуется.
Продукт высушивается при 200 цельсия, водяной пар отдельно конденсируется.
Атмосфера:
Ценные компоненты: углекислый газ, азотно-аргоновая смесь.
В процессе расходуется вода.
Продукты: искусственный воздух, влажный кислород, муравьиная кислота (77%).
1) Обеспыленная, сжатием переводится в жидкую углекислоту и газообразный азотно-аргоновый концентрат и разделяется.
2) Азотно-аргоновый концентрат смешивается с сырым кислородом и вымораживается под давлением.
3) Азотно-аргоново-кислородная смесь обезвреживается гопкалитовым патроном и увлажнённая поступает в атмосферу герметизированных помещений.
4) Жидкая углекислота испаряется, нагревается , в ней разбрызгивается и сгорает цинк, после чего она охлаждается, вымораживается, обеспыливается давая угарный газ.
5) Угарный газ под давлением растворяется в горячем крепком растворе гидроксида натрия давая формиат натрия.
6) Формиат натрия охлаждается и растворяется в воде.
7) Раствор формиата натрия подвергается электролизу с диафрагмой разделяясь на раствор щёлочи и раствор муравьиной кислоты, влажные кислород и водород.
8) Влажный водород вымораживается, раскаляется и им восстанавливается окись цинка, после чего конденсируется сначала расплав цинка, потом оксид цинка, потом вода, потом непрореагировавший водород возвращается в начало цикла.
9) Раствор гидроксида натрия упаривается.
10) Раствор муравьиной кислоты ректифицируется.
Промпродукт №2 (маггемит):
Ценные компоненты: кислород, железо, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк. Микропримеси драгоценных металлов.
В процессе расходуется муравьиная кислота.
Продукты: сырой кислород, сырой водород, слитки чистого железа, полиметаллический раствор.
1) Растворяется в охлаждаемой разбавленной муравьиной кислоте и центрифугируется от мути. Небольшая часть муравьиной кислоты при этом окисляется до углекислоты.
2) Из раствора медленно (для роста кристаллов) отгоняется под вакуумом вода, не доходя до начала выпадения не железных формиатов.
3) Осадок на центрифуге отжимается досуха и растворяется в чистой воде. Раствор с высокой концентрацией нежелезных формиатов – промпродукт №3.
4) Раствор подвергается электролизу в электролизере №1 при напряжении ниже осаждения железа.
5) Раствор подвергается электролизу в электролизере №2 при напряжении осаждения железа. Небольшая часть муравьиной кислоты окисляется до углекислоты.
6) Раствор дистиллируется, в него добавляется муравьиная кислота и возвращается в начало процесса. Кубовый остаток всыпается в следующую порцию маггемита.
7) Железная губка промывается чистой водой и остатки воды отгоняются из неё под вакуумом.
8) Промывная вода отгоняется, кубовый остаток всыпается в следующую порцию маггемита.
9) Железная губка прессуется и расплавляется, продувается водородом и после разбрызгивания в вакууме отливается в слитки.
Промпродукт №3 (Раствор с высокой концентрацией нежелезных формиатов):
Ценные компоненты: кислород, железо, цинк, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк. Малые примеси прочих металлов полезных в дальней перспективе. Микропримеси драгоценных металлов.
В процессе расходуется муравьиная кислота.
Продукты: сырой кислород, сырой водород, слитки чистых железа, хрома, марганца, никеля, цинка,
слитки черновых меди (все драгметаллы в ней), свинца, олова, кобальта, таллия, индия, кадмия, галлия, таллия, порошки черновых вольфрама и молибдена. Правда последних 10 металлов получится очень мало, но всё же на какие-нибудь микропотребности их хватит.
1) Раствор нагревается до осаждения порошка черновой меди. При этом часть муравьиной кислоты окисляется.
2) Порошок промывается и переплавляется под давлением во избежание потери ртути.
3) Ступенчатый электролиз с извлечением электродного осадка при окончании каждой ступеньки.
4) После прохождения железной ступеньки электролит сливается и упаривается в вакууме, разбавленный чистой водой возвращается в электролизер. Отогнанная разбавленная кислота возвращается на стадию переработки промпродукта №2.
5) После осаждения хрома проводится электродиализ электролита. Гидроксиды обжигаются, кислотный раствор перегоняется.
6) Промывка осадков чистой водой, вакуумная сушка и их последующая переплавка. Цинк передаётся в процесс переработки атмосферы.
7) Перегонка промывной воды под вакуумом с возвратом кубового остатка в начало процесса.
Органическая технология «А»:
Ценные компоненты: Триоксан.
В процессе расходуется муравьиная кислота и гидроксид натрия.
1) Растворение карбоната цинка в муравьиной кислоте.
2) Сушка формиата цинка.
3) Пиролиз формиата цинка в карбонат цинка и формальдегид.
4) Растворение в малом количестве муравьиной кислоты. Самопроизвольная тримеризация формальдегида в триоксан.
5) Нейтрализация кислоты гидроксидом натрия.
6) Отгонка триоксана. Формиат натрия возвращается в атмосферный цикл.
7) Триоксан вымораживается. Вода возвращается в атмосферный цикл.
Органическая технология «Б» :
Ценные компоненты: полиформальдегид.
В процессе расходуется триоксан.
1) Расплавленный триоксан разливается в формочки, застывает и в тёплом состоянии облучается ионизирующим излучением.
2) Выдерживается в тёплом состоянии до замедления полимеризации.
3) Нагревается выше температуры плавления триоксана для полного его связывания.
В итоге мы имеем:
1) Кирпичи.
2) Воду.
3) Воздух.
4) Железо и некоторые легирующие металлы для стали.
5) Волокнообразующий полимер идеально подходящий для повторного использования – чистый пластик просто возвращается в органическую технологию «А» на третий этап.
Уже можно дышать, пить, одеваться и строится за счёт местного сырья! Правда видно, что можно достичь намного большего с помощью местного сырья.

[mypucm]

"Покидая нашу Землю, обещали мы,

Что на Марсе будут яблони цвести!"

 

Вано Мурадели некогда написал такую замечательную песню, Владимир Трошин исполнял. Где они, яблони? Где кукуруза, которая, если верить советским ученым времен кукурузомании Никиты Сергеевича, в марсианских условиях прорастает и дает хотя бы один лист? Где хотя бы водоросль хлорелла, которую некогда особо пихали в опыты по фотосинтезу в космических условиях? Дышать-то чем будем: все мое везу с собой? Сколько надо кислорода на колонизацию Марса, если не производить его на месте фотосинтезом? Ну, там вроде получается некий "сырой кислород", "сырой водород" под номером 9. А Вы представляете, сколько нужно кислорода людям для получения исходного формиата железа? Пока они там на Марсе дышат? Не оправдается мероприятие, не оправдается! Кстати, при электролизе формиата железа - на катоде фиг знает что получится. Скорее всего, некие полиядерные комплексы Fe(II), а водород тут будет в мизере. А на аноде... нарисовать реакцию Кольбе для формиата мне что-то воображение не позволяет. Но только кислород там точно будет побочным продуктом, основным - углекислый газ.

[Максим0]

Но раствор-то формиата железа будет концентрацией десяток-другой грамм на литр.  Во всяком случае меньше 4% - иначе свалится в осадок. Я так понимаю это лечится разбавлением раствора?

То есть остаётся пиролиз формиата?

[dx_]

Это все хорошо, конечно, но пока вы думаете как сделать замкнутые циклы переработки вещества в разомкнутых циклах потребеления и рекуперации энергии на Марсе из марсианских минералов и атмосферы, на Земле большинство предприятий заняты тем, что перерабатывают невозобновляемые (в силу уровня технологии) природные ресурсы в шлак и мусор, ничего не предлагая в качестве решения под аккомпанемент очень этим озабоченных, но в технологическом и умственном плане совершенно беспoмощных экологических активистов. То есть, проще говоря - для Земли такое сейчас гораздо нужнее, чем для Марса. Это разумеется ваше дело - на что тратить свое время, но согласитесь, перспектива засрать всю Землю и свалить на Марс, чтобы там применить все эти замкнутые и экологически устойчивые технологии и циклы - отдает некоторой недальновидностью.

Зато отработав эти технологии на Земле, можно было бы брать их с собой на Марс (с известными изменениями). Или, еще лучше, сразу делать "двойную" технологию - и для Земли и для Марса.

Изменено 18 Августа, 2015 в 18:38 пользователем dx_

[Максим0]

Мировому капиталу биосфера сама по себе абсолютно неинтересна - она для него просто один из расходных материалов. Отсюда и экологические катаклизмы - и одиночке эту ситуацию не переломить.

На Земле сейчас плохо, но жить всё же можно, а как жить на Марсе ещё никто к сожалению не придумал - в распиаренном голландском Марс-1 получаются запланированные камикадзе, которые оплатят совершенствование технологий жизнями.

Но настанет день и наши соотечественники ступят на Марс чтоб жить там. Из чего им делать дома и теплицы?

Особенно тяжко выглядит ситуация со стеклом для теплиц. Неизвестно где найти хорошее сырьё для силикатного стекла. Сколько прослужит полиформальдегид под солнечным ультрафиолетом не отфильтрованным озоном?

[dx_]

Но настанет день и наши соотечественники ступят на Марс чтоб жить там. Из чего им делать дома и теплицы?

 

Ну вот в том-то и проблема, что можете не успеть дожить до этого светлого дня, в силу, скажем так, экологических трудностей. А так - пилили бы себе свою "двойную" технологию - принципы-то одни и те же и там и там, просто набор исходных веществ разный. И на Земле могли бы пользу приносить, и для Марса может быть когда-нибудь пригодилось бы.

 

Ну хотят голландцы быть самоубийцами, вошедшими в историю - да ради бога.

Изменено 18 Августа, 2015 в 19:04 пользователем dx_

[Максим0]

Общую технологию удастся реализовать не раньше начала в будущем терраформирования Марса или завершения современного ареоформирования Земли. А пока условия слишком отличаются. Сюда же я пришёл с проектом марсианской технологии - и хотел бы узнать какие его блоки в технологическом фундаменте негодны прежде чем строить первый этаж технологий.

Пойми же, сейчас ни у кого на планете нет целостной картины даже по химическим технологиям колонизации. Не известно как сделать для одной планеты, а ты хочешь унификации на две. Короче Боливар не выдержит двоих - нужно два разных Боливара. Если Марсианский не интересен - займись Земным. 

[dx_]

Общую технологию удастся реализовать не раньше начала в будущем терраформирования Марса или завершения современного ареоформирования Земли. А пока условия слишком отличаются. Сюда же я пришёл с проектом марсианской технологии - и хотел бы узнать какие его блоки в технологическом фундаменте негодны прежде чем строить первый этаж технологий.

Пойми же, сейчас ни у кого на планете нет целостной картины даже по химическим технологиям колонизации. Не известно как сделать для одной планеты, а ты хочешь унификации на две. Короче Боливар не выдержит двоих - нужно два разных Боливара. Если Марсианский не интересен - займись Земным. 

 

А где там у вас про терраформирование? Что-то я не заметил. Обычные циклы получения и очистки одних веществ из других, после их использования в составе различных изделий, смесей или соединений. Не вижу проблемы, честно говоря, но опять же - дело ваше, как и у голландцев

[Максим0]

Для терраформирования всё совсем плохо - пока неизвестен парниковый газ с хорошими свойствами который бы не давал под солнечным УФ трифторуксусную кислоту иль чего похуже. Потом беда в том что если на колонизацию в бюджетном варианте есть призрачная надежда с длинными деньгами, то на терраформирование со сверхдлинными инвестор сегодня никак не просматривается. Потому о нем речи всерьёз не ведутся ни в каком разрезе. А вот ареоформирование намного реалистичнее - оно просто уже идёт тихой сапой под напором капитала.

[dx_]

Для терраформирования всё совсем плохо - пока неизвестен парниковый газ с хорошими свойствами который бы не давал под солнечным УФ трифторуксусную кислоту иль чего похуже. Потом беда в том что если на колонизацию в бюджетном варианте есть призрачная надежда с длинными деньгами, то на терраформирование со сверхдлинными инвестор сегодня никак не просматривается. Потому о нем речи всерьёз не ведутся ни в каком разрезе. А вот ареоформирование намного реалистичнее - оно просто уже идёт тихой сапой под напором капитала.

 

Капитал не жилец уже в ближайшей перспективе - прибыли нет. Доходность падает везде. И чем сильнее будет напирать - тем сильнее будет падать. Объективные законы, технические можно сказать. Я вот не замечаю, чтобы особо напирал, но раз вы говорите - тем лучше, быстрее окочурится уже, слава тебе господи.