科學家已找到從月塵中提取氧氣的方法

月球對人類來說是個荒涼的地方。那裡塵土飛揚，沒有空氣可供我們呼吸。但是，月球實際上存在氧氣的源頭：月球表面的塵埃當中就充滿了氧氣。現在，科學家們已經找到了提取它們的方法。

該過程也不會產生浪費。一方面，您得到氧氣。另一方面，隨之產生的是一堆金屬合金。這兩種東西在將來的任何月球基地或殖民地中都將非常有用。

得益於之前的登月任務帶回的月塵樣品，我們知道那裡的氧氣確實非常豐富。氧在月塵中所占重量為40％至45％，是迄今為止重量最豐富的成分。

不過要獲取它們還有一個大問題。

蘇格蘭格拉斯哥大學的化學家貝絲·洛馬克斯（Beth Lomax）說： 「這種氧氣是一種非常寶貴的資源，它以礦物質或玻璃氧化物形式化學結合在材料中，因此無法立即使用。」

這些樣本太有價值了，無法直接進行實驗，但是擁有它們意味著我們可以使用地球的材料精確地重建其一致性。這種「假」月塵被稱為「月球重石模擬物」。洛馬克斯和她的團隊將其用於研究。

先前曾嘗試從月球長石中提取氧氣，例如使用氫氣化學還原氧化鐵生產水，然後進行電解以從水中的氧氣中分離出氫氣。或使用甲烷代替氫氣的類似方法。

但是這些技術要麼產量低，過於複雜，要麼太熱，需要極高的溫度以使重晶石實際上融化。

洛馬克斯及其同事已經跳過了化學還原步驟，直接進行了粉煤灰的電解。

洛馬克斯解釋說： 「該處理過程使用一種稱為熔融鹽電解的方法進行。這是可直接提取幾乎所有氧氣的固體月球重結晶模擬物的第一個示例。別的替代性的月球氧氣提取方法會大大降低收率，或者要求將碎石重新熔化到超過1600攝氏度的極端溫度。」

首先，將重石料放在襯有網眼的籃子中。添加氯化鈣電解質，並將混合物加熱到大約950攝氏度，該溫度不會熔化材料。然後，施加電流。這樣可以提取氧氣，並將鹽遷移到陽極，在陽極可以輕鬆將其去除。

花了大約50個小時才能提取出結合在硬質合金樣品中的96％的氧氣，但是在開始的15個小時後，有75％的氧氣被提取。但這仍然比以前的技術有很大的提高。

此外，留下的金屬是可用的。

研究人員在論文中寫道： 「這是固態粉末對粉末重塑模擬物加工的首次成功演示，該加工過程以金屬合金為產品。」

副產品中有三個主要的合金組，有時還會混入少量其他金屬：鐵鋁，鐵矽和鈣矽鋁。

這個研究成果意味著：即使可以從月球上的冰水中提取氧氣，該技術仍然有價值。

ESA登月戰略官詹姆斯·卡朋特（James Carpenter）表示： 「這一處理過程將使登月者能夠獲得氧氣以提供燃料和生命支持，以及用於現場製造的各種金屬合金。」

該研究已發表在《行星與空間科學》期刊上。