Δημιουργία περιβάλλοντος που υποστηρίζει την ανθρώπινη ζωή στο διάστημα

Η Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Έρευνας (JAXA) και η Honda R&D ανακοίνωσαν σχέδιο για την έναρξη μιας κοινής μελέτης προκειμένου να δημιουργήσουν ένα «κυκλικό σύστημα ανανεώσιμης ενέργειας» στο διάστημα, σχεδιασμένο για την παροχή οξυγόνου, υδρογόνου και ηλεκτρισμού για τα σεληνικά φυλάκια και τα σεληνιακά οχήματα (rovers).

Εκτός από νερό και τροφή, ο άνθρωπος χρειάζεται οξυγόνο, αλλά και υδρογόνο ως καύσιμη ύλη και ηλεκτρισμό για την υποστήριξη των διαφόρων δραστηριοτήτων στο διάστημα. Λύση για την απόκτηση των στοιχείων αυτών στο διάστημα χωρίς να απαιτείται ανεφοδιασμός από τη Γη θα μπορούσε να δώσει μία «κυκλική φιλοσοφία» ανανεώσιμης ενέργειας, που συνδυάζει: ένα σύστημα ηλεκτρόλυσης νερού υψηλής διαφορικής πίεσης, το οποίο παράγει οξυγόνο και υδρογόνο μέσω ηλιακής ενέργειας και ένα σύστημα κυψελών καυσίμου που παράγει ηλεκτρισμό και νερό από οξυγόνο και υδρογόνο.

Στο πλαίσιο αυτής της φιλοσοφίας, το Νοέμβριο του 2020, η JAXA και η Honda υπέγραψαν συμφωνία κοινής έρευνας με θέμα ένα κυκλικό σύστημα ανανεώσιμης ενέργειας για χρήση στο διαστημικό σταθμό Lunar Orbital Platform-Gateway (Gateway) και στην επιφάνεια της Σελήνης, χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση νερού υψηλής διαφορικής πίεσης και τεχνολογίες κυψελών καυσίμου της Honda.

Σε αυτό το κοινό ερευνητικό project, η JAXA αναπτύσσει τις συνθήκες της μελέτης σύμφωνα με τα σενάρια και τις απαιτήσεις των διαστημικών αποστολών που σχετίζονται με τη παραγωγή οξυγόνου στο Διαστημικό Σταθμό Gateway και την παροχή ηλεκτρισμού στα rovers επί σεληνιακού εδάφους, με βάση τις προηγούμενες έρευνες, ενώ η Honda διεξάγει τεχνολογικές μελέτες για την πραγματοποίηση των αποστολών και υλοποίηση των σεναρίων που θέτει η JAXA.

Κατά τη διάρκεια της τρέχουσας χρονιάς (JFY 2021), η JAXA και η Honda, κάνοντας χρήση των πρωτοτύπων, θα ξεκινήσουν τη μελέτη σκοπιμότητας, επιλύοντας ζητήματα σχετικά με τις τεχνολογίες των εξαρτημάτων του κυκλικού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας, τα οποία αναγνωρίστηκαν στη φάση της περσινής έρευνας. Η JAXA και η Honda σκοπεύουν να λάβουν υπόψη τα αποτελέσματα της φετινής μελέτης στην αξιολόγηση της βιωσιμότητας ολόκληρου του συστήματος το επόμενο οικονομικό έτος (JFY 2022).

JAXA and Honda to Begin a Feasibility Study on a Circulative Renewable Energy System

Τι είναι το Κυκλικό Σύστημα Ανανεώσιμης Ενέργειας

Η «κυκλική φιλοσοφία» ανανεώσιμης ενέργειας συνδυάζει ένα σύστημα ηλεκτρόλυσης νερού υψηλής διαφορικής πίεσης και ένα σύστημα κυψελών καυσίμου, και έχει σχεδιαστεί για συνεχή παραγωγή οξυγόνου, υδρογόνου και ηλεκτρισμού από ηλιακή ενέργεια και νερό.

Πιο συγκεκριμένα, το σύστημα ηλεκτρόλυσης νερού υψηλής διαφορικής πίεσης χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια και διασπά το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο. Το οξυγόνο θα χρησιμοποιείται για όσους διαμένουν στα σεληνιακά φυλάκια, και το υδρογόνο θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο για το διαστημικό σκάφος που θα κάνει το ταξίδι προς και από τη Σελήνη. Το οξυγόνο και το υδρογόνο θα χρησιμοποιούνται επίσης από το σύστημα κυψελών καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρισμού για τα σεληνιακά φυλάκια και τα rovers.

Το σύστημα ηλεκτρόλυσης νερού υψηλής διαφορικής πίεσης που δημιούργησε η Honda δεν χρειάζεται συμπιεστή για τη συμπίεση του υδρογόνου (ώστε να γίνεται συμπαγές και ελαφρύ) και συμβάλλει στη μείωση του μεταφερόμενου φορτίου (όγκος και βάρος) που αποτελεί υψηλή πρόκληση για τις μεταφορές στο διάστημα.

Η Honda εργάζεται πάνω στην έρευνα και ανάπτυξη των τεχνολογιών υδρογόνου εδώ και δεκαετίες. Το 2002, η Honda έγινε η πρώτη εταιρεία στον κόσμο που ξεκίνησε μακροχρόνιες μισθώσεις οχημάτων κυψελών καυσίμου. Επιπλέον, η Honda εξελίσσει και εγκαθιστά έξυπνους σταθμούς υδρογόνου με χρήση συστημάτων ηλεκτρόλυσης νερού υψηλής διαφορικής πίεσης. Σε συνεργασία με την JAXA, η Honda θα προσπαθήσει να κάνει πραγματικότητα το κυκλικό σύστημα ανανεώσιμης ενέργειας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες υδρογόνου που διαθέτει στη φαρέτρα της.