美国宇航局的目标是让人类重返月球表面,然后前往火星甚至更远的地方。为了做到这一点,需要强大的生命支持系统在不依赖补给的情况下运行。国际空间站(ISS)目前的空气再生系统——二氧化碳去除装置(CDRA)——采用了基于吸附剂的温度摆动吸附(TSA)技术。

美国宇航局艾姆斯已经开发了一种先进的舱室大气CO的可靠继任者2清除系统。宇宙飞船大气二氧化碳(CO2)通过沉积捕获是一种空气再生结构,利用ISS舱状组分(氮、氧、二氧化碳、水蒸气和各种微量污染物)的不同物理相变特性,选择性地分离感兴趣的组分,如CO2和微量污染物。

主要的目标成分是一氧化碳2这种结构被称为CO2沉积或CDep。该技术解决了未来的CO2移除和生命维持系统需要使用与国际空间站目前使用的完全不同的技术方法。这种技术不使用吸附剂,而是利用冷却直接冻结CO2在大气之外。具体来说,它涉及强迫CO的相变2通过将其凝固到一个寒冷的表面,使其脱离机舱空气。

这项正在申请专利的新发明利用空气部件的冷凝/沉积温差来选择性地从大气中沉积二氧化碳。沉积冷却器可以在沉积模式下工作,其中CO2从气流中沉淀生成一氧化碳2-耗尽的空气和沉淀CO的升华模式2升华成CO2气体。该系统可在沉积模式和升华模式之间交替循环。沉积系统还可以除去CO之外的湿度2通过一个多阶段的过程,也可以显著帮助控制痕量污染物。

CDep是高度可靠的,因为它没有消耗性材料,不需要真空,只需要最小的移动部件。CDep还可能消除对单独存储系统的需求,以交付加压的纯CO2到一个氧气生成系统,比如目前国际空间站上的Sabatier处理器。

美国国家航空航天局正在积极寻求许可,以便将这项技术商业化。请联系NASA的许可礼宾部此电子邮件地址正受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript才能查看它。或致电202-358-7432,开始许可讨论。按照这个链接在这里为更多的信息。


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本文首次发表于2021年8月号金宝搏官网杂志。

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