Сега може да превърнем земеделието на Марс в реалност

Перхлоратът е опасно химично съединение и изобилства в марсианската почва. Нов катализатор може да помогне за премахването на този замърсител на Земята и извън нея. Хората отдавна мечтаят да стъпят на Марс, но негостоприемните условия на червената планета представляват многобройни предизвикателства за бъдещите астронавти.

Всеки марсиански изследовател, който се надява да живее далеч от земята, ще трябва да се изправи срещу химичното съединение перхлорат. То съществува в относително високи концентрации на повърхността на планетата. Вече е известно, че перхлоратът е опасен замърсител. Той може да причини сериозни проблеми с щитовидната жлеза и белите дробове. Този проблем за общественото здраве е вдъхновил усилията за премахването му от питейна вода, храната и други източници. Повечето от тях включват сложни многоетапни техники, които се нуждаят от екстремни температури и условия.

Сега екип от учени е разработил биоинспириран катализатор, който опростява процеса на отстраняване на перхлората и унищожава 99% от замърсителя при околна температура и налягане. Резултатите предоставят водосъвместим, ефективен и здрав катализатор за разграждане и използване на перхлорат.

Стари знания с нови техники

Новото изследване се основава на минали експерименти, които използват анаеробни микроби. Това са малки организми, които живеят в бедна на кислород среда. Някои от тези организми могат да оцелеят, като събират кислородни атоми в перхлората, което ефективно разгражда замърсителя. Микробите могат да бъдат култивирани, за да извършват тази работа в индустриални реактори, но може да отнеме седмици или месеци, за да се установи стабилност при този процес.

Сега учените са постигнали тази стабилност и той може да оцелее при много предизвикателни концентрации. Катализаторът може да се използва за разграждане на перхлорат при концентрации, по-ниски от един милиграм на литър до 10 грама на литър. Това означава, че може да се използва за пречистване на подземни води или детоксикация на марсианска почва.

За да постигнат този резултат, учените разработват система, базирана на химичния елемент молибден. Той е метал, който микробите използват като част от своето ензимно събиране на перхлорат. Употребявайки смес от обикновен тор, съдържащ молибден и катализатор, изследователите успяха бързо да дезинтегрират перхлорат във вода при стайна температура. Друг опит демонстрира, че благородният метал рений може да подобри стабилността и устойчивостта на този дизайн на катализатора.

Успешен старт

Двете проучвания предоставят прототипи на технологии, които биха могли да рационализират процеса за отстраняване на перхлората както тук на Земята, така и при бъдещи човешки мисии до Марс.

Елементът се произвежда и като окислител в ракетни горива, пиротехника, факли и други експлозиви, което допринася за индустриално замърсяване. Екипът вече води предварителни дискусии със специалисти от водната индустрия за оценка на тяхната система като средство за смекчаване на замърсяването с перхлорат.

Изследователите също така възнамеряват да се консултират с експерти за изследване на космоса относно потенциала на тяхната система. Това ще подпомогне бъдещите междупланетни изследователи и оцеляването им в непримиримата марсианска среда. Технологията не само ще премахне вредния замърсител от почвата на Марс, но също така може да осигури полезни съставки за ракетно гориво и поддържане на живота.