Прорыв в энерготехнологии позволит обеспечить энергией будущие колонии на Марсе

Будущие марсианские колонисты смогут использовать перспективную технологию получения электрической энергии из твердого диоксида углерода, благодаря новому исследованию, проведенному учеными из Нортумбрийского, Ньюкаслского и Эдинбургского университетов, Соединенное Королевство.

В этом исследовании предлагается двигатель нового типа, способный производить энергию при помощи эффекта Лейденфроста — явления, наблюдающегося при тесном контакте жидкости с поверхностью, температура которой лежит намного выше точки кипения жидкости. Этот эффект часто наблюдается в быту, когда капля воды попадает на сильно раскаленную сковороду, однако он наблюдается также и для твердого диоксида углерода, более известного под названием сухого льда. Блоки сухого льда способны левитировать над разогретыми поверхностями, поддерживаемые давлением паров возгоняющегося вещества. В исследовании ученых из Нортумбрии предлагается использовать пары, создаваемые при помощи этого эффекта, для приведения в движение ротора двигателя. Это первая научная работа, в которой предлагается использование эффекта Лейденфроста для получения электрической энергии.

Доктор Гари Велз, один из соавторов нового исследования, рассказывает об основных преимуществах инновационного двигателя, предлагаемого его командой, перед другими устройствами, выполняющими те же функции: «Принцип работы двигателя, базирующегося на эффекте Лейденфроста, существенно отличается от принципа работы парового теплового двигателя. Слой паров высокого давления создает свободно вращающиеся роторы, энергия которых может быть трансформирована в электрическую мощность без использования подшипниковой опоры, что дает выигрыш в КПД за счет снижения трения».

Несмотря на то, что диоксид углерода в форме сухого льда сравнительно редко встречается на Земле, однако космический аппарат НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) обнаруживает все чаще доказательства присутствия естественных залежей этого вещества на Марсе. Если использовать эти запасы сухого льда для производства электроэнергии при помощи двигателя, основанного на эффекте Лейденфроста, то это может дать возможность в будущем строить на поверхности Марса электростанции, отмечают авторы этой работы.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.