Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Nature mengeksplorasi pendekatan baru untuk masalah sumber daya, dengan alasan bahwa teknologi yang telah digunakan manusia sejauh ini untuk hidup di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) tidak cocok untuk apa pun selain pos orbit. Untuk kehidupan di bulan atau Mars, astronot akan membutuhkan sesuatu yang lain, dan para ilmuwan percaya bahwa perangkat foto-elektrokimia dapat menjadi solusinya.
Dalam Pasal, yang ditulis oleh Profesor Rekanan Universitas Warwick Katharina Brinkert, menyatakan bahwa sekitar 1,5 kW dari total anggaran energi 4,6 kW dari Sistem Pengendalian Lingkungan dan Pendukung Kehidupan di ISS saat ini digunakan untuk menghasilkan oksigen menggunakan proses elektrolisis fotovoltaik. Generator oksigen di stasiun luar angkasa menggunakan arus listrik langsung untuk menyebabkan reaksi kimia non-spontan, memisahkan molekul oksigen dari hidrogen, memungkinkan astronot bernapas di luar angkasa.
Proses dua langkah sistem OGA (mengubah sinar matahari menjadi listrik dan kemudian menggunakan listrik untuk proses elektrolitik) mahal, besar dan rentan terhadap kerusakan, sehingga bisa menjadi penghalang dalam misi luar angkasa jangka panjang yang jauh dari Bumi. Pendekatan alternatif yang diusulkan oleh Brinkert dan rekan-rekannya adalah dengan menggunakan perangkat fotoelektrokimia (PEC) daripada elektroliser fotolistrik.
Berbeda dengan OGA, perangkat PEH akan didasarkan pada proses satu langkah yang dirancang untuk mengubah energi matahari secara langsung menjadi energi kimia. Bahan semikonduktor akan mengubah radiasi elektromagnetik menjadi oksigen dan hidrogen, tanpa memerlukan pembangkit listrik perantara.
Pekerjaan penelitian menciptakan "landasan teoretis untuk penggunaan perangkat FEH di habitat di Bulan dan Mars", dan mengeksplorasi kemungkinan menciptakan mesin FEH yang dirancang khusus untuk produksi oksigen dan pemrosesan karbon dioksida di tanah asing yang jauh ini.
Pendekatan fotoelektrokimia tampaknya masuk akal, penulis artikel menyimpulkan, meskipun beberapa pertanyaan masih terbuka. Penelitian tentang efisiensi jangka panjang dan "kepadatan daya" perangkat FEH masih berlangsung, sementara "pemanfaatan sumber daya in situ" (yaitu, menggunakan bahan yang ditemukan di Bulan atau Mars untuk membuat mesin FEH ini) dan kemampuan untuk beroperasi dalam gayaberat mikro tampaknya kurang dari masalah.
Baca juga:
- ESA menunjukkan bagaimana mereka menguji teknologi untuk mengumpulkan sampel dari permukaan Mars
- Penjelajah bulan akan dibuat untuk misi Artemis, yang akan mengumpulkan sampel dan melakukan analisis