Резервная технология питания на Марсе.

[Максим0]

В Википедии написано

Ниже 830°C более сильным восстановителем является CO, — выше — водород. Поэтому равновесие реакции

H2O + CO ⇄ CO2 + H2

до 830°C смещено вправо, выше 830°C влево.

 Если Вы станете восстанавливать CO₂ до CO водородом, то Вам придётся решать проблему отделения водяных паров из смеси газов при температуре выше 830°C. Получение целевого продукта (например ацетилена) из CO и H2 может осложняться образованием многочисленных побочных продуктов. В этом плане ацетилен из карбида - это выход.

В карбидно-ацетиленовом процессе окисления воды нет вовсе. А электролиз воды заменён электролизом CaO в расплаве.

Растения делают своё дело без высоких температур и за счёт дармовой энергии Солнца, но очень уж распределённо по площадям. Если потребуется чистить атмосферу от СО₂ быстрыми темпами на малых производственных площадях - они нам не в помощь.

Позвольте полюбопытствовать, из чего будет корпус и электроды?

[mypucm]

Ну, анод, как водится, из графита (как и при получении алюминия), стало быть, чистка атмосферы от СО₂ сопряжена с его выделением... 

[Ruslan_Sharipov]

Ладно. Признаю, что недооценил тугоплавкость CaO. Возвращаемся в начало и идём более кружным традиционным путём. Выше было сказано

Кальций в сухой углекислоте сгорает до смеси окиси и ацетиленида, карбонат там получается в гомеопатических количествах.

после чего можно записать

 

10 Ca + 4 CO₂ = 8 CaO + 2 CaC₂.

 

Для того, чтобы забрать наш ацетиленовый прибыток, льём воду

 

8 CaO + 2 CaC₂ + 12 H₂O =2 H₂C₂↑ + 10 Ca(OH)₂

 

Потом льём соляную кислоту

 

10 Ca(OH)₂ + 20 HCl = 10 CaCl₂ +20 H₂O

 

Хлорид кальция идёт в расплав на электролиз. На одном и том же сайте http://ximik.biz описаны два слегка отличающихся промышленных способа получения металлического кальция из хлорида:

1. http://ximik.biz/prakticheskaya-himiya/41-proizvodsnvo-kalziya

2. http://ximik.biz/prakticheskaya-himiya/40-polucheniye-kalziya

 

Мне больше по душе второй. И в том и в другом случае выделяется хлор

 

10 CaCl₂ = 10 Ca + 10 Cl₂↑

 

Начали с десяти атомов кальция и к ним же вернулись. По кальцию цикл замкнулся.

Растворяем полученный хлор в воде и замыкаем цикл  по соляной кислоте

 

10 Cl₂ +  10 H₂O = 20 HCl + 5 O₂

 

По кислороду получается даже лучше чем в фотосинтезе. На 4 поглощённых из воздуха молекулы углекислого газа выходит 5 молекул кислорода. По затратам электроэнергии наверное совсем не эффективно. Да и хлор быть может тоже можно не включать в процесс, потому что Ca(ОН)₂, судя по Википедии, плавится при 512°C и остаётся жидким до 1076°F =579°C.

Изменено 24 Ноября, 2017 в 22:19 пользователем Ruslan_Sharipov

[Velund]

Растворяем полученный хлор в воде и замыкаем цикл  по соляной кислоте

 

10 Cl₂ +  10 H₂O = 20 HCl + 5 O₂

 

 

Опаньки...

[Ruslan_Sharipov]

Velund, а что Вам не нравится. Такая реакция уже обсуждалась здесь на форуме (см. Реакция хлора с водой). Она возможна. Если обеспокоены этим Cl₂ + H₂O ⇌ HClO + HCl, то хлорноватистая кислота неустойчива, она разлагается.

Изменено 25 Ноября, 2017 в 10:24 пользователем Ruslan_Sharipov

[Velund]

Она возможна.

 

Возможен и альфа-распад природного вольфрама в гафний. Вот только Солнце погаснет задолго до "наработки" заметного количества.

[Ruslan_Sharipov]

Вот только Солнце погаснет задолго до "наработки" заметного количества.

Так сказано же, что присутствие оксидов переходных металлов меди, никеля или кобальта ускоряет разложение хлорноватистой кислоты на соляную кислоту и кислород (см. Википедию).

 

Вы лучше скажите как оптимизировать процесс и сократить число стадий.

[avg]

Так сказано же, что присутствие оксидов переходных металлов меди, никеля или кобальта ускоряет разложение хлорноватистой кислоты на соляную кислоту и кислород (см. Википедию).

 

Вы лучше скажите как оптимизировать процесс и сократить число стадий.

Электролиз жидкого СО2, проводимость, полагаю можно обеспечить добавками.

[Ruslan_Sharipov]

Проводимость наверное можно обеспечить. Но вопрос - диссоциирует ли CO2 на ионы в жидком виде по связкам углерод-кислород? Или проводимость будет обеспечиваться другими ионами?

 

В целом проблему можно поставить так:

1) связать углекислый газ и освободить заключённый в нём кислород полностью или частично при помощи реагентов, при производстве которых не выделяется углекислый газ прямо или косвенно;

2) преобразовать связанный таким способом углерод в форму, пригодную для включения его в сферу органического синтеза. 

3) сделать процесс замкнутым (цикличным) по используемым реагентам.

[Максим0]

Электролиз жидкого СО2, проводимость, полагаю можно обеспечить добавками.

На Марсе еженочно дармовое охлаждение... А что получится при электролизе раствора карбоната аммония в углекислоте?