科学家已找到从月尘中提取氧气的方法

月球对人类来说是个荒凉的地方。那里尘土飞扬，没有空气可供我们呼吸。但是，月球实际上存在氧气的源头：月球表面的尘埃当中就充满了氧气。现在，科学家们已经找到了提取它们的方法。

该过程也不会产生浪费。一方面，您得到氧气。另一方面，随之产生的是一堆金属合金。这两种东西在将来的任何月球基地或殖民地中都将非常有用。

得益于之前的登月任务带回的月尘样品，我们知道那里的氧气确实非常丰富。氧在月尘中所占重量为40％至45％，是迄今为止重量最丰富的成分。

不过要获取它们还有一个大问题。

苏格兰格拉斯哥大学的化学家贝丝·洛马克斯（Beth Lomax）说： “这种氧气是一种非常宝贵的资源，它以矿物质或玻璃氧化物形式化学结合在材料中，因此无法立即使用。”

这些样本太有价值了，无法直接进行实验，但是拥有它们意味着我们可以使用地球的材料精确地重建其一致性。这种“假”月尘被称为“月球重石模拟物”。洛马克斯和她的团队将其用于研究。

先前曾尝试从月球长石中提取氧气，例如使用氢气化学还原氧化铁生产水，然后进行电解以从水中的氧气中分离出氢气。或使用甲烷代替氢气的类似方法。

但是这些技术要么产量低，过于复杂，要么太热，需要极高的温度以使重晶石实际上融化。

洛马克斯及其同事已经跳过了化学还原步骤，直接进行了粉煤灰的电解。

洛马克斯解释说： “该处理过程使用一种称为熔融盐电解的方法进行。这是可直接提取几乎所有氧气的固体月球重结晶模拟物的第一个示例。别的替代性的月球氧气提取方法会大大降低收率，或者要求将碎石重新熔化到超过1600摄氏度的极端温度。”

首先，将重石料放在衬有网眼的篮子中。添加氯化钙电解质，并将混合物加热到大约950摄氏度，该温度不会熔化材料。然后，施加电流。这样可以提取氧气，并将盐迁移到阳极，在阳极可以轻松将其去除。

花了大约50个小时才能提取出结合在硬质合金样品中的96％的氧气，但是在开始的15个小时后，有75％的氧气被提取。但这仍然比以前的技术有很大的提高。

此外，留下的金属是可用的。

研究人员在论文中写道： “这是固态粉末对粉末重塑模拟物加工的首次成功演示，该加工过程以金属合金为产品。”

副产品中有三个主要的合金组，有时还会混入少量其他金属：铁铝，铁硅和钙硅铝。

这个研究成果意味着：即使可以从月球上的冰水中提取氧气，该技术仍然有价值。

ESA登月战略官詹姆斯·卡朋特（James Carpenter）表示： “这一处理过程将使登月者能够获得氧气以提供燃料和生命支持，以及用于现场制造的各种金属合金。”

该研究已发表在《行星与空间科学》期刊上。