中國科學家開發月球土壤轉化技術以生產燃料及氧氣

中國科學家開發的新技術可能有助於人類在月球上生存。來自香港中文大學（深圳）的科學家提取了月球土壤中的水，並利用這些水將二氧化碳轉化為氧氣和燃料化學品。這一技術有望為未來的深空探索開辟新方向，減少從地球運送水和燃料等基本資源的需求。

香港中文大學的王璐表示，研究人員對月球土壤所具備的「魔力」感到驚訝。她指出，這種綜合方法的具體成功是最大的驚喜。王璐補充道，「月球水的提取與光熱二氧化碳催化的一步整合，能提高能源利用效率，降低基礎設施開發的成本和複雜性。」

最近對嫦娥五號任務帶回的月球土壤樣本的分析表明，月球表面存在水。因此，研究人員認為，這將使人類探索者能夠利用月球的自然資源，滿足其需求，同時避免運輸這些資源的成本和後勤挑戰。然而，之前開發的從月球土壤中提取水的策略涉及多個耗能的步驟，並未將二氧化碳分解為燃料和其他必要用途。

王璐及其同事開發的最新技術能夠從月球土壤中提取水，並直接將宇航員呼出的二氧化碳轉化為一氧化碳（CO）和氫氣，這些氣體可用於製造燃料和宇航員呼吸的氧氣。研究人員透露，這項技術通過一種新穎的光熱策略實現了這一目標，該策略將太陽光轉化為熱能。

這項技術使用了嫦娥任務收集的月球土壤樣本，以及模擬的月球樣本和一個充滿二氧化碳氣體的批量反應器，利用光集中系統驅動光熱過程。根據新聞稿，研究團隊使用了黑色重礦物鈦鐵礦，以測量光熱活性並分析該過程的機制。

然而，這項技術仍可能面臨極端月球環境中的挑戰。劇烈的溫度波動、強烈的輻射和低重力將成為主要障礙。此外，月球土壤在其自然環境中並不具有均勻的組成，這導致其性質不一致，而宇航員呼出的二氧化碳可能不足以滿足其所需的所有水、燃料和氧氣。

王璐強調，技術限制仍然是障礙，目前的催化性能仍不足以完全支持人類在地球以外環境中的生存。研究人員在《Joule》期刊中指出，「克服這些技術障礙以及開發、部署和運營中的重大相關成本，對於實現可持續的月球水利用和太空探索至關重要。」

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