¿Puede una máquina procesar y funcionar con CO2CO2CO_2 y H2OH2OH_2O para obtener un subproducto O2O2O_2?

En Marte, los estudios han demostrado que el dióxido de carbono se solidifica en hielo seco en los polos. Durante los meses de invierno se puede aplicar electrólisis al líquido recogido y luego contenido C O 2 para reponer las reservas de oxígeno mediante la creación de un motor que utiliza C O 2 como el oxidante?

¿Podría la electrólisis de líquidos con energía solar? C O 2 y H 2 O durante el verano proporcionar líquido O 2 e hidrógeno para alimentar un generador en lugar de usar baterías para el almacenamiento eléctrico del generador durante el invierno?

¿Qué se puede agregar al CO 2 líquido para permitir una mejor electrólisis para romper ? C O 2 o para ser usado como oxidante para C O 2 ¿motor de combustión?

El principal componente de la atmósfera de Marte es el dióxido de carbono (CO 2 ) en un 95,9%. Cada polo está en continua oscuridad durante el invierno de su hemisferio, y la superficie se enfría tanto que hasta el 25% del CO 2 atmosférico se condensa en los casquetes polares en hielo sólido de CO 2 (hielo seco). Cuando el polo vuelve a estar expuesto a la luz solar durante el verano, el hielo de CO 2 se sublima de nuevo a la atmósfera. Este proceso conduce a una variación anual significativa en la presión atmosférica y la composición atmosférica alrededor de los polos marcianos.

ingrese la descripción de la imagen aquí https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

C O 2 sublima, pero se puede recolectar en grandes contenedores o en una cueva subterránea que se puede tapar durante el invierno, cerrar y mantener como un súper líquido durante el verano para alimentar generadores similares a las máquinas de vapor?

https://chemistry.stackexchange.com/questions/66265/can-co2-be-broken-into-its-component-elements-by-electrolysis

Generador de oxígeno de turbina de dióxido de carbono marciano

https://chemistry.stackexchange.com/questions/112136/cuál-es-la-temperatura-ideal-para-craquear-el-agua

¿Puedes mostrarle al estudio que el CO2 líquido se forma naturalmente en Marte?
¡Se ve mejor! Creo que la palabra "liquidos" en la primera oración aún debe desaparecer. Pasa directamente de gas a sólido, al igual que la escarcha que se forma en las ventanas en invierno (al menos en lugares donde hace suficiente frío).
Si la fuente de energía es la luz solar o la fisión nuclear, ¿por qué no almacenarla en baterías en lugar de dedicarse a la fabricación de combustible químico? Las baterías son simples, confiables, almacenables, particionables y móviles. Y los motores eléctricos y otros usos de la electricidad son eficientes y versátiles. Las baterías en el espacio son como el oro es tan bueno como el dinero.
Las baterías @localFluff son caras si desea almacenar años de energía de gigavatios. Bombear gas a una gran caverna bajo presión, o hacer metano y oxígeno a partir de CO2 y agua (o, más difícil pero no necesita agua, hacer monóxido de carbono y oxígeno a partir de CO2) son más escalables.
@SteveLinton: la creación de depósitos subterráneos de combustible funcionó en la Tierra porque las plantas llegaron mucho antes que las personas. ¿Crees que pondremos las herramientas de almacenamiento en Marte mucho antes de que la gente se presente para gastarlo?
@aml No estoy sugiriendo enterrar plantas esperando a que se conviertan en combustible. Sugiero fabricar gases combustibles nosotros mismos, usando energía nuclear o solar y luego almacenándolos bajo tierra durante unos meses o años hasta que se necesiten.
@SteveLinton La atmósfera corvertida en un polo podría almacenar oxígeno, hidrógeno y agua sin presurización.
@Muze, sí, si tienes un espacio lo suficientemente grande. Por otro lado, comprimir el gas es una forma adicional de almacenar energía.
@SteveLinton Eso era parte del original, pero se dividió en este: space.stackexchange.com/questions/31724/…
ABSOLUTAMENTE NO es la respuesta obvia. Me refiero a que las máquinas habituales aquí en la tierra usan O2 y C (algo de carbono al menos) o H y O2 para PRODUCIR energía. Su plan es tomar el desperdicio de reacciones que producen energía y mágicamente hacer que algo funcione con él.
¿Por qué parece que Marte gira hacia atrás?

Respuestas (2)

¿Puede la electrólisis del agua proporcionar combustible para el generador en el que se utiliza agua y dióxido de carbono líquido en una máquina autosuficiente?

No. _ Una 'máquina autosuficiente' sería una máquina de movimiento perpetuo, y eso es imposible. Tienes que proporcionar energía de una fuente externa.

La electrólisis del agua cuesta energía, alrededor de 50 kWh por kg de hidrógeno producido, el proceso tiene una eficiencia de alrededor del 80%. Entonces, cuando quemas ese hidrógeno, puedes recuperar el 80% de la energía que usaste para electrolizarlo. Y parte de ese 80 % se pierde convirtiendo el calor (de la quema de hidrógeno) en formas utilizables de energía (movimiento, electricidad). Las pilas de combustible tienen una eficiencia de alrededor del 80%. También puede quemar el hidrógeno en un motor de combustión interna, pero generalmente tienen menos del 50% de eficiencia.

Del mismo modo, descifrar el CO 2 cuesta mucha energía.

Los procesos actuales para craquear CO2 usan H2 para reaccionar con CO2 para reducir el CO2 a CO más H2O .

La NASA está investigando formas de reducir el CO 2 directamente a carbono y O 2 .

¿No podríamos añadir algo al CO 2 líquido para permitir una mejor electrólisis?

Posiblemente, sí. Ese es el tema de la investigación de la NASA: encontrar un líquido iónico que pueda servir como catalizador para la reducción de CO 2 .

Si se encuentra que un líquido iónico divide el CO2 por electrólisis, la energía eléctrica sigue siendo necesaria. El líquido iónico no sirve como catalizador para desdoblar el CO2, sirve como electrolito para dejar fluir la corriente eléctrica.
Del artículo vinculado: "La reducción electroquímica de CO2 es normalmente un proceso que consume mucha energía. Sin embargo, los IL tienen propiedades que les permiten actuar como absorbentes de CO2 y catalizadores de reducción, disminuyendo efectivamente la energía requerida para reciclar CO2".
La electricidad suministrada externamente podría usarse en Marte para descifrar CO2 para producir O2 como combustible. No estaba hablando de una máquina que se perpetúa a sí misma.
Creo que el OP está preguntando sobre el uso de la luz solar del verano para electrolizar agua y/o dióxido de carbono en combustibles almacenables para el consumo durante el invierno polar cuando no hay luz solar, no para construir una máquina de movimiento perpetuo.

nota: la pregunta se ha modificado significativamente (potencialmente mejorada); dejaré esta respuesta ligeramente desactualizada aquí como está como referencia.

Probablemente no haya estudios que hayan demostrado que el dióxido de carbono se licua naturalmente en Marte. Por debajo del punto triple del dióxido de carbono de 5,1 atmósferas , no puede existir en fase líquida en la superficie.

Debo mencionar que algunos artículos hace varios años discutieron la posibilidad de que el CO 2 congelado en el suelo creara "bolsillos" donde la presión podría subir por encima del punto triple, creando pequeños bolsillos temporales de CO 2 como líquido, pero no lo sé. No creo que ese concepto haya funcionado.

La electrólisis de CO 2 es definitivamente una forma de producir oxígeno, pero el método que se está analizando con mayor interés es la electrólisis gaseosa a alta temperatura (800 - 1000 °C) con electrodos sólidos de óxido conductor.

Esta respuesta a la pregunta ¿Cómo producir oxígeno a partir del dióxido de carbono de la atmósfera de Venus? hace un buen trabajo al esbozar algunas opciones para obtener oxígeno a partir del CO 2 atmosférico . Apunta a esta muy buena y larga respuesta sobre MOXIE (Experimento de utilización de recursos in situ de OXígeno de Marte) que es una celda electrolítica de CO 2 gaseoso de alta temperatura con electrodo sólido que reduce el CO 2 a oxígeno y monóxido de carbono. Es uno de los experimentos previstos para el Mars 2020 Rover. Estas respuestas están muy bien escritas y la respuesta vinculada para MOXIE contiene enlaces extensos para lecturas adicionales , por lo que no lo discutiré más aquí.

Ahora tu pregunta sobre el CO 2 líquido . Si bien pude encontrar alguna discusión sobre el CO 2 disuelto en otros líquidos iónicos, hasta ahora no he encontrado nada sobre tratar de hacer electrólisis en CO 2 líquido puro . Dado que el CO 2 es una molécula estable con enlace covalente, creo que podemos suponer que tendrá una conductividad eléctrica extremadamente baja como líquido. La razón por la que el agua funciona tan bien es que se disocia fácilmente: pH 7 significa (oh, Dios mío, voy a decir algo sobre la química de la escuela secundaria) una de cada aproximadamente 10 -7 de las moléculas de agua se divide todo el tiempo, resultando en H + (o H 3 O + ) y OH -Agregue un poco de sal u otros compuestos iónicos y la conductividad sube aún más. ¿ CO2 líquido ? posiblemente sin conductividad útil.

Parece que la electrólisis gaseosa a alta temperatura ha sido identificada como la mejor manera de ir a Marte.

Ingrese la descripción de la imagen aquí

Arriba: Diagrama de fase de CO 2 de aquí .

Si bien esto aborda el hecho de que el CO líquido 2 no ocurre naturalmente, en realidad no responde a la pregunta de si puede o no usar la electrólisis para separar el carbono y el oxígeno, que es el punto principal de la pregunta.
@Phiteros hecho. Si la pregunta mejora, puedo ajustar la respuesta. Existen otros métodos además de la electrólisis para obtener oxígeno del CO2, y ya hay otras respuestas existentes aquí sobre eso. Estoy tratando de abordar la parte de la pregunta que es única y nueva aquí.
Probablemente debería poner enlaces en su respuesta a estas otras preguntas entonces.
@Phiteros OK, estoy 'fuera de la puerta' en este momento, volveré aquí en unas horas. ¡Gracias!
¿Puede mostrarme en el diagrama dónde comienza la electrólisis para C O 2 ?
debe leer el enlace en la pregunta. yo se liquido C O 2 no existe como líquido, pero se puede recolectar y almacenar como se indica en el enlace. Gracias
Esto me lo señalaron en chemistry.se en.wikipedia.org/wiki/Water_splitting#Solar-thermal
¿Puede una máquina procesar y funcionar con CO2CO2CO_2 y H2OH2OH_2O para obtener un subproducto O2O2O_2?
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