日本開發(fā)利用有機高分子膜為太空艙去除二氧化碳裝置
2014-04-13 17:57:26
admin
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據(jù)科技部網(wǎng)2013年7月19日訊 據(jù)日本《日刊工業(yè)新聞》報道，日本Renaissance Energy Research公司（簡稱：RER公司）與宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）開始共同開發(fā)太空艙去除二氧化碳的新方法。
現(xiàn)存使用固體吸收劑去除二氧化碳的方法不但需要載荷數(shù)百千克固體吸收劑，而且從吸附載體材料分離二氧化碳時還會消耗熱能。RER公司利用獨自開發(fā)的有機高分子薄膜，能夠有選擇地去除載人太空艙內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳。新方法的成功開發(fā)將有助于延長載人航天器的有效工作時間。RER公司表示，新方法將在三年后使整個去除二氧化碳裝置的重量、體積和能耗都減少一半以上。
RER公司將特殊的金屬碳酸鹽等僅對二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的吸附物質(zhì)填充到只有數(shù)十微米厚的薄膜中，這種薄膜可以吸附濃度較高一側(cè)的二氧化碳，并在薄膜的另外一側(cè)分離二氧化碳，由裝置把分離后的二氧化碳排出艙外。新裝置的重量將不足現(xiàn)有裝置的一半，可以降低火箭發(fā)射的負(fù)荷。
試驗表明，該方法能使太空艙內(nèi)低于1%的二氧化碳濃度進一步減少到原來的幾分之一，從而有效維持艙內(nèi)良好的生存環(huán)境。新方法不僅能使去除二氧化碳裝置的體積減少一半以上，同時還能有效利用二氧化碳與吸附載體發(fā)生反應(yīng)時產(chǎn)生的熱量，提高太空艙的能源利用率。
RER公司表示，今后將與日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)合作，進一步提高薄膜在低溫和低二氧化碳濃度環(huán)境下的工作性能。嘗試制作利用多個將薄膜卷成棒狀的膜組件組成去除二氧化碳的裝置，使其成本低于現(xiàn)有裝置。