استخدام المغناطيس لإنتاج الأكسجين في الفضاء بكفاءة أعلى حسب دراسة جديدة
تعتبر مشكلة إنتاج الأكسجين بكفاءة وثقة ضمن مجالات الفضاء من التحديات الكبرى، حيث تحتاج محطة الفضاء الدولية إلى أنظمة ثقيلة وعالية الاستهلاك للطاقة، وهو ما يجعلها غير ملائمة للرحلات الفضائية الطويلة، ومن هنا جاء فريق من الباحثين من جامعة وارويك، ومركز ZARM في جامعة بريمن، ومعهد جورجيا للتكنولوجيا بحل مبتكر يعتمد على استخدام المغناطيس.
توضح البروفيسورة كاترينا برينكرت من جامعة وارويك أن الفريق أثبت عدم الحاجة إلى أجهزة طرد مركزي أو أجزاء ميكانيكية متحركة لفصل الهيدروجين والأكسجين، ويعتمد النظام الجديد على مبدأ بسيط، مما يجعله فعالًا ومنخفض الصيانة، ويساهم ذلك في تحسين جهود إنتاج الأكسجين في الفضاء بأسلوب سهل وسلس.
تُعتبر عملية التحليل الكهربائي للماء الطريقة التقليدية لإنتاج الأكسجين، إلا أنها تواجه عقبات في بيئة انعدام الوزن، حيث تلتصق فقاعات الغاز بالأقطاب الكهربائية وتبقى عالقة، مما يتطلب أنظمة معقدة للتحكم في السوائل، وهذا يعد غير مناسب للمهام الطويلة، حيث يكون كل كيلوجرام من المعدات ذا أهمية كبيرة.
تمكن الباحثون من تحقيق تقدم كبير في استخدام القوى المغناطيسية لدعم فصل فقاعات الغاز عن الأقطاب الكهربائية في الظروف المحدودة للجاذبية، وقد تم إجراء هذه التجارب في برج بريمن للسقوط، دون الحاجة إلى أنظمة ضخمة، مما يفتح آفاقًا جديدة في مشاريع الفضاء المستقبلية.
وأكد الدكتور ألفارو روميرو كالفو من معهد جورجيا للتكنولوجيا قدرة القوى المغناطيسية على التحكم في تدفقات الفقاعات الكهروكيميائية، متجاوزًا الإنجازات المستخدمة حاليًا، مما يساعد في تصميم هياكل رحلات الفضاء المستقبلية بشكل أفضل وأكثر كفاءة.
تم تطوير نظام فصل باستخدام مغناطيسات دائمة، حيث جهز الفريق نهجين متكاملين لجمع فقاعات الأكسجين من القطب الكهربائي، ويعمل النهج الأول على توجيه فقاعات الغاز نحو نقاط التجميع بطريقة طبيعية، مستفيدًا من تفاعل الماء مع المجال المغناطيسي.
بينما يعتمد النهج الثاني على القوى الهيدروديناميكية الناتجة عن تفاعل المجالات المغناطيسية مع التيارات الكهربائية، مما يخلق حركة تدفع فقاعات الغاز للخروج من الماء، مما يحاكي تأثيرات أجهزة الطرد المركزي التقليدية، موفرًا وسيلة أكثر فعالية دون الحاجة إلى دوران ميكانيكي.
تابعنا
أحدث الأخبار
أخبار ذات صلة
آبل ت reconsider ميزة رئيسية في آيفون 18
الهند تتفوق على الصين في تصدير آيفون هذا العام
غرامة بقيمة 30 مليون دولار على جوجل بسبب يوتيوب
إعادة هيكلة الذكاء الاصطناعي في “ميتا” بفرق جديدة وتسريحات منتظرة
سام ألتمان يعلن عن تفاصيل GPT-6 بعد إطلاق GPT-5 مباشرة
