МОСКВА, 18 августа. /ТАСС/. Физики обнаружили, что КПД установок по расщеплению воды на водород и кислород можно повысить примерно на 240% при их работе в космосе, если встроить в них обычные неодимовые магниты. Это позволит значительным образом упростить и удешевить системы жизнеобеспечения на МКС и пилотируемых космических кораблях, сообщила пресс-служба немецкого Центра прикладных космических технологий и микрогравитации (ZARM).
"Мы показали, что для разделения водорода и кислорода при расщеплении воды в космосе не нужны сложные центрифуги или другие механические устройства. Нам даже не нужно тратить на это дополнительной энергии - почти земной эффективности электролиза воды можно добиться, используя полностью пассивную систему, не требующую особого ухода", - пояснила профессор ZARM Катарина Бринкерт.
Как объясняют ученые, для получения кислорода на борту МКС используются две системы электролиза воды - российская "Электрон-ВМ" и американская OGS. Они устроены значительно сложнее, чем их земные аналоги, и при этом для их работы нужны центрифуги и прочие сложные механические компоненты, так как в условиях невесомости кислород и водород ведут себя не так, как это делают пузырьки этих газов на поверхности Земли.
В результате этого системы тратят около трети электроэнергии, расходуемой системами жизнеобеспечения МКС, и на их долю приходится значительная часть массы и объема станции. Это делает их малопригодными для обеспечения кислородом планируемых миссий к Марсу и в другие регионы дальнего космоса, и вынуждает ученых искать альтернативные подходы для производства кислорода.
Ученые предположили, что эффективность работы космических систем электролиза воды можно значительным образом повысить при помощи мощных магнитных полей, которые в теории могут ускорить формирование пузырьков газа на поверхности электродов и при этом направлять их движение через толщу воды в одну конкретную сторону. Руководствуясь этой идеей, физики провели серию опытов на специальной установке в ZARM, позволяющей на непродолжительное время помещать приборы в условия, аналогичные микрогравитации.
Эти эксперименты показали, что добавление обычных неодимовых магнитов в установку для электролиза заметно ускорило расщепление воды. При наиболее благоприятном стечении обстоятельств КПД установки повышался на 240% за счет ускоренного формирования пузырьков кислорода и в результате формирования вихрей в воде под действием магнитных полей. Схожим образом, как считают ученые, можно улучшить работу систем жизнеобеспечения МКС, а также создать компактные генераторы кислорода для полетов на Марс и другие планеты.