En un futuro cercano, los últimos de la raza humana se han visto obligados a retirarse bajo tierra debido al calentamiento global extremo o algún evento de erupción solar.
Las granjas hidropónicas verticales proporcionan alimento a los sobrevivientes, pero no producen suficiente oxígeno para respirar.
Los tres minerales más abundantes en la corteza terrestre son:
El oxígeno compone alrededor de 460 000 moléculas de cada millón (ppm). Esto es alrededor del 46%. Suponiendo que los sobrevivientes hayan tenido tiempo de prepararse para el apocalipsis y tengan una instalación de última generación para trabajar.
¿Sería factible para nosotros extraer los elementos desnudos de la corteza?
Pero preveo dos problemas:
1) Las rocas de la corteza serán deficientes en varios elementos más comunes en la superficie de la Tierra que los que se encuentran en las rocas. Los dos más importantes son el hidrógeno y el nitrógeno.
2) Refinar rocas en sus minerales o elementos constituyentes requerirá una gran cantidad de energía. Así que necesitará potentes generadores de energía. También necesitará algún lugar para descargar el calor residual de esos generadores.
Es posible, pero es poco probable que necesites mucho. Una vegetación capaz de alimentar a una población también generaría suficiente oxígeno para sustentarla. Este es el por qué.
Los seres humanos y otros animales usan oxígeno para oxidar la materia orgánica (es decir, los alimentos) en CO2 y H2O. Por otro lado, las plantas utilizan CO2 y H2O para sintetizar materia orgánica y liberan O2 como subproducto. Entonces se puede escribir como
1) CO2 + H2O + light -> food + O2↑
2) food + O2 -> CO2↑ + H2O
No importa cuál sea la fórmula real de los alimentos y cómo la transforme, la paridad de O2 se mantendrá.
Dicho esto, algo de oxígeno puede quedar atrapado en óxidos metálicos, como el óxido. Esto tendrá que ser repuesto. Por suerte, todavía necesitarás metales (por ejemplo, Al y Fe) para mantener la colonia en funcionamiento. Esos tendrán que reducirse a partir de óxidos, consumiendo mucha energía y liberando nuevamente O2 (o CO2, si planea usar la tecnología actual para fabricar hierro/acero, pero luego las plantas lo capturarán) como subproducto.
Otra cosa que se menciona en los comentarios es que tendrá que amortiguar el CO2 en alguna parte, porque las grandes concentraciones de CO2 son malas para los humanos . La Tierra actual usa el océano para eso, la piedra caliza y rocas similares son otro gran amortiguador. Pero no tienes océanos a mano. Por supuesto, no desea almacenar CO2 indefinidamente, sino alimentarlo a las plantas.
Suena posible.
El mineral más abundante con oxígeno en la corteza terrestre es el dióxido de silicio (sílice).
La energía del enlace en esta molécula es de aproximadamente 400 kj/mol, por lo que esta es la cantidad de energía que necesita gastar para liberar un mol de O2 de la sílice.
Un mol de oxígeno le dura a una persona unos 23 minutos de respiración. Entonces, una persona usará 438 moles de oxígeno por semana. Se necesitan 175 000 KJ de energía para producir 438 moles de oxígeno a partir de sílice. http://www.bromicacid.com/lonelychemist/Questions/093008.htm
175.000 KJ equivalen a 6 kg de carbón. http://www.kylesconverter.com/energy,-work,-and-heat/kilojoules-to-tons-of-coal-equivalent
Entonces, una persona necesita suministrar suficiente sílice, más 6 kg de carbón (o su equivalente) para usar como energía para liberar suficiente oxígeno para que les dure una semana.
Sin embargo, creo que es más probable que quieras tratar el aire sucio sobre ti.
Samuel
Quiquȅ
Ville Niemi
Quiquȅ
volteador de tazones
Quiquȅ
JDługosz
Dallaylaen
no