基于微生物电化学的火星原位推进剂制备方法及应用与流程

文档序号:36426456发布日期:2023-12-20 21:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于微生物电化学的火星原位推进剂制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,火星原位水资源为火星原位资源中可供利用的水资源,所述火星原位资源包括表层颗粒状土壤、表层矿物、液态水、水冰中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,阳极腔中的电阳极催化剂包括金属氧化物、纯碳基底、金属有机骨架中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤s2中,火星原位co2资源包括直接收集的火星大气或火星大气经过除尘和组分分离得到的高纯co2。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤s2中,阴极腔中的电阴极催化剂包括碳毡、钴基沸石咪唑骨架中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤s2中,产甲烷微生物包括巴氏甲烷八叠球菌、嗜热自养甲烷杆菌、甲酸甲烷杆菌、史氏甲烷短杆菌中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤s2中,阴极腔中的电解分散液包括电解液和导电材料,所述导电材料在电解分散液中的浓度为100-500mg/l。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述导电材料包括金属氧化物纳米颗粒、金属氧化物磁小体中的至少一种,所述金属氧化物包括二氧化钛。

9.一种如权利要求1-8任一项所述方法制备得到的火星原位推进剂,其特征在于,所述火星原位推进剂包括氧气和甲烷。

10.一种如权利要求9所述火星原位推进剂的应用,其特征在于,所述应用包括用于火星飞行器推进剂制备、火星基地能源供应。


技术总结
本发明公开了一种基于微生物电化学的火星原位推进剂制备方法及应用,将火星原位水资源加入微生物电化学反应器的阳极腔中,水在电阳极催化剂的作用下发生分解反应,生成的质子通过质子交换膜转移到阴极为CO<subgt;2</subgt;还原提供氢源,而电子则在外电路驱动作用下转移到阴极为CO<subgt;2</subgt;还原反应提供动力;将火星原位CO<subgt;2</subgt;资源通入微生物电化学反应器的阴极腔中,在电阴极上附着产甲烷微生物,利用微生物的定向转化特性提高CO<subgt;2</subgt;还原生成甲烷产率。本发明提供的制备方法能够降低反应能垒并提高甲烷和氧气产物选择性,进而为利用火星资源大规模原位制备甲烷和氧气推进剂奠定基础,对我国未来建立地外资源补给站、开展载人火星探测任务具有重要意义。

技术研发人员:张泽,王园丁,贾晴晴,郭曼丽,陈金利,章洪涛,薛翔
受保护的技术使用者:上海空间推进研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1