Рекуперация углекислоты в кислород на подлодках - как ?

[Иван1978]

Если электролиз воды, так зачем восстанавливать СО2? За борт его и использовать электролизный кислород.

тогда придется все время на борт воду брать, а они хотят замкнутый цикл.

[mypucm]

В замкнутой системе наступит тепловая смерть Вселенной. В миниатюре, конечно.

[yatcheh]

В замкнутой системе наступит тепловая смерть Вселенной. В миниатюре, конечно.

 

Замкнутый цикл в открытой системе. Избыток энтропии сбрасываем в виде излучения. Пока температура на борту не опустится до 4.3К - можно жить

Изменено 30 Января, 2018 в 18:15 пользователем yatcheh

[Хоббит)]

Достаточно ли хорошо будет поглощать СО2 холодный ( около 0-4"С) раствор соды, через который барботируют воздух "подводной лодки" ? Гидрокарбонат собирать в нижней части и периодически шнеком подавать через фильтр на термическое разложение для отделения СО2 и возврата соды обратно в раствор.

Кроме того там же можно сделать осушение воздуха.

Для невесомости можно применить сухой карбонат, по идее, с периодическим прокаливанием.

Изменено 30 Января, 2018 в 18:12 пользователем Хоббит)

[yatcheh]

Достаточно ли хорошо будет поглощать СО2 холодный ( около 0-4"С) раствор соды, через который барботируют воздух "подводной лодки" ? Гидрокарбонат собирать в нижней части и периодически шнеком подавать через фильтр на термическое разложение для отделения СО2 и возврата соды обратно в раствор.

Кроме того там же можно сделать осушение воздуха.

Для невесомости можно применить сухой карбонат, по идее, с периодическим прокаливанием.

 

Собрать СО2 не проблема. Вопрос - как его вернуть в цикл, отделив кислород от углерода. Причём углерод надо возвращать в виде котлеты. Если не свиной, то хотя бы - морковной.

[Хоббит)]

Вообще-то явно не указывается, что нужно углерод обязательно вернуть. Но если брать задачу-максимум, то это конечно...

СО2 можно разлагать космической радиацией, создав защитную оболочку вокруг жилой зоны из баллонов с СО2 ( + ).

Что касается разделения СО2 от прочих газов атмосферы - а какие способы лучше ? ( если без химии, то могу предложить вариант адсорбции СО2 ( и прочих газов ) на охлаждаемом элементами Пельтье силикагеле - для регенерации тот же элемент Пельтье нагревает силикагель.)

Изменено 30 Января, 2018 в 18:27 пользователем Хоббит)

[yatcheh]

Вообще-то явно не указывается, что нужно углерод обязательно вернуть. Но если брать задачу-максимум, то это конечно...

СО2 можно разлагать космической радиацией, создав защитную оболочку вокруг жилой зоны из баллонов с СО2 ( + ).

Что касается разделения СО2 от прочих газов атмосферы - а какие способы лучше ? ( если без химии, то могу предложить вариант адсорбции СО2 ( и прочих газов ) на охлаждаемом элементами Пельтье силикагеле - для регенерации тот же элемент Пельтье нагревает силикагель.)

 

Тут надо сначала оценить полную энергетику системы. В межзвёздном пространстве корабль - это термос, охлаждаемый только излучением. Посчитать потери энергии элементарно. Баланс должен биться. Источник энергии не может быть мощнее некоторой предельной величины, иначе придётся сбрасывать энергию вместе с веществом. А вот оперировать с этой энергией внутри корабля можно как угодно. Хоть пельтюхами вымораживать, хоть детандером Капицы. Тут, правда, тоже есть свои подводные камни. Чем более рассеяна энергия, тем труднее от неё избавиться излучением (четвёртая, всё-таки, степень от температуры). То есть, для нормальной жизнедеятельности, в самом корабле должен быть активный оборот энтропии, а значит - существенные перепады температуры. И тут возникает проблема. Чем больше энтропийный напор внутри корабля, тем больше её надо сбрасывать наружу, и тем больше должна быть средняя температура поверхности. Но чем сильнее мы будем разогревать одну часть корабля, и охлаждать другую, тем больше энтропии произведём. А чем меньше мы будем заниматься этой физкультурой - тем рассеяннее будет энергия, тем труднее будет избавиться от энтропии. В конечном счёте - нужен или постоянно тлеющий режим, или - пульсации, когда высокая активность перемежается гибернацией, во время которой идёт охлаждение.

[Хоббит)]

... Ну, конечно же ! Это решает все проблемы !

[Люстэн]

Как абсолютный дилетант в химии я всего лишь могу предположить, что СО2 являясь достаточно тяжёлым газом, можно выделить из атмосферы Вымораживанием. Но тут вопрос - что раньше отморозится в жидком виде: О2/О3 или углекислота. Вес молекулы углекислоты теоретически немного больше кислородной, поэтому в какой-то температурной точке можно поймать неидеальный, но всётаки момент конденсации углекислоты. Но если углекислота выморозится раньше, то мы имеем жидкость... А что самое простое можно сделать с жидкостью ??? Электролиз можно сделать.

 

Поэтому... Возникает пара вопросов:

1) Что выморозится раньше - кислород или углекислота ?

2) Электролиз жидкой углекислоты - разложит её на кислород и углерод ??? - в непонятной форме... Это будут кристаллические алмазы, растущие по мере проведения электролиза, или графит... ??? Может надо какой катализатор добавить ?

Глянул таблицу М, кислород тяжелее, следовательно будет вымораживаться раньше. Но теоретически... Двухкамерная система позволит сначала вымораживать кислород, и затем отправлять его обратно. А в следующей камере будет уже вымораживаться углекислота.

Изменено 2 Февраля, 2018 в 17:27 пользователем Люстэн

[yatcheh]

Как абсолютный дилетант в химии я всего лишь могу предположить, что СО2 являясь достаточно тяжёлым газом, можно выделить из атмосферы Вымораживанием. Но тут вопрос - что раньше отморозится в жидком виде: О2/О3 или углекислота. Вес молекулы углекислоты теоретически немного больше кислородной, поэтому в какой-то температурной точке можно поймать неидеальный, но всётаки момент конденсации углекислоты. Но если углекислота выморозится раньше, то мы имеем жидкость... А что самое простое можно сделать с жидкостью ??? Электролиз можно сделать.

 

Поэтому... Возникает пара вопросов:

1) Что выморозится раньше - кислород или углекислота ?

2) Электролиз жидкой углекислоты - разложит её на кислород и углерод ??? - в непонятной форме... Это будут кристаллические алмазы, растущие по мере проведения электролиза, или графит... ??? Может надо какой катализатор добавить ?

Глянул таблицу М, кислород тяжелее, следовательно будет вымораживаться раньше. Но теоретически... Двухкамерная система позволит сначала вымораживать кислород, и затем отправлять его обратно. А в следующей камере будет уже вымораживаться углекислота.

 

1) Выморозится СО2. В виде твёрдого вещества. Она возгоняется при -72С, кислород кипит при -186С

2) Электролиз углекислоты невозможен, ибо это - диэлектрик (не проводит электрического тока)

 

Кислород легче углекислоты.