Tái chế oxy từ chất thải rắn trong không gian cho hệ thống hỗ trợ sự sống: Tiềm năng của quá trình nhiệt phân

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Sử dụng mô hình chất thải giả lập LFWS gồm cellulose, rơm mì, LDPE, methionine và urê, đại diện cho giấy, thực phẩm, nhựa, phân và chất thải sinh học.

   - LFWS có hàm lượng oxy cao hơn chất thải rắn đô thị trên Trái Đất, giúp tăng hiệu suất thu hồi oxy.

   - Nhiệt độ ảnh hưởng mạnh đến phân bố oxy: ở 700 °C, hiệu suất thu hồi oxy đạt tối đa 29.54%, với gần 50% oxy chuyển sang pha khí.

   - Các sản phẩm khí chính gồm CO₂ và CO; CO₂ là mục tiêu chính để tái tạo O₂ thông qua phản ứng Sabatier và điện phân nước.

   - Phân tích FTIR và GC-MS cho thấy các nhóm chức chứa oxy như -OH, -COOH, -C=O tồn tại trong dầu và than, nhưng giảm dần khi nhiệt độ tăng.

   - So với chất thải trên Trái Đất, SSW không chứa thành phần không cháy như thủy tinh, kim loại, giúp tối ưu hóa xử lý nhiệt phân.

   - Nhiệt độ 700 °C là tối ưu để thu hồi CO₂ mà không tạo quá nhiều hợp chất thơm đa vòng (PAHs), giúp giảm độc tính và dễ tích hợp vào ECLSS.

   - Khác biệt chính giữa xử lý chất thải trong không gian và trên Trái Đất là mục tiêu thu hồi CO₂ để tái tạo O₂, thay vì tránh phát thải CO₂ như trên Trái Đất.

   - Nghiên cứu đề xuất thiết kế lò nhiệt phân nhỏ gọn, vận hành ở 700 °C, phù hợp với không gian hạn chế và nhu cầu xử lý thấp trong tàu vũ trụ.