¿Cuánta energía se necesita para extraer agua del silicato?

Navegando por Asterank , parece que la gente cree que muchos asteroides tienen grandes cantidades de hierro o silicato de magnesio. Estos compuestos pueden venir en forma hidratada que contiene agua, pero se fija químicamente en los sólidos.

Por ejemplo, la composición del NEA llamado Anteros se enumera como silicato de magnesio, aluminio, silicato de hierro. El silicato de magnesio es METRO gramo 3 S i 4 O 10 ( O H ) 2 .

¿Es factible extraer el hidrógeno y el oxígeno para un viaje de regreso? Suponga que existe una automatización suficiente y confiable para realizar esta tarea complicada. Con la energía proporcionada por los paneles solares y el tiempo suficiente, ¿podría crearse combustible? ¿Cuánto tiempo y energía se requeriría para producir una unidad (por ejemplo, kg) de combustible?

¿Hay algún lugar en el que hayas visto algo sobre tales compuestos combinados con hidrógeno y oxígeno en los asteroides? ¿Está en algún lugar específico en el sitio de Asterank?
Tengo entendido que el silicato de magnesio en sí mismo contiene hidrógeno y oxígeno.
Tuve que buscar en Google silicato de magnesio para investigarlo, y parece que la forma hidratada es talco. Te refieres al costo en términos de energía, lo entiendo.

Respuestas (1)

Los silicatos hidratados liberarán el agua atrapada simplemente calentándolos a 600C (873K).

Un cuerpo negro a 1 UA tendría una temperatura de 279K según la ley de Stefan-Boltzmann . Por lo tanto, se requiere suficiente calor para aumentar la temperatura en 594 grados. El calor específico del silicato de magnesio es de 885 J/C/kg , por lo que se necesitan 525 690 J de energía para calentar el agua de 1 kg de silicato de magnesio hidratado.

El silicato de magnesio es X METRO gramo O : Y S i O 2 donde X:Y es una relación molar. Hidratado, se vuelve X METRO gramo O : Y S i O 2 ∗ H 2 O . El talco, un silicato de magnesio hidratado mineral terrestre es METRO gramo 3 S i 4 O 10 ( O H ) 2 , o escrito como un silicato sintético, 3 METRO gramo O : 4 S i O 2 ∗ H 2 O .

La relación entre el peso atómico del agua y el silicato de magnesio hidratado es del 4,75 %, por lo que 1 kg de silicato de magnesio hidratado (también conocido como talco) produciría 47,5 gramos de agua.

Un artículo de AS Kivkin del Instituto Tecnológico de Massachusetts sugiere que los minerales hidratados están presentes en el cinturón medio de asteroides. En particular, los tipos CI, CM y CR, pero también en asteroides de clase M y E.

Es posible que desee comprobar a qué presión se produce la reacción de deshidratación.
@MyOtherHead: dado que es un sólido, la presión es una medida un poco confusa de todos modos. Las moléculas de agua quedan atrapadas en una estructura cristalina. El efecto principal que estudiaría sería el tamaño del grano, ya que el agua tiene que migrar desde el centro de cada grano hasta la superficie.
Estos son buenos comentarios. No estoy seguro de cómo investigarlos. Voy a aceptar la respuesta, pero si me puede dar algún consejo, lo leeré y lo actualizaré aquí.
Solo considera la energía necesaria para calentarlo hasta 873 K, ¿no es el cambio de entalpía de la reacción lo que realmente importa?
Buen punto. Ni siquiera estoy seguro de si esto es endotérmico o exotérmico. Dado que libera un vapor, supongo que endotérmico. ¿Crees que dominaría el calor requerido? Pensaría que debido a que el agua es solo el 5% de la masa, habría poca diferencia. Quizás con una gran cantidad de tiempo y gránulos pequeños, se requiere menos temperatura y luego dominaría la entalpía.
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