Công ty hàng không vũ trụ Blue Origin của Zeff Bezos đã trình diễn quy trình sản xuất các tấm pin mặt trời từ đá mặt trăng.
Blue Origin, được thành lập bởi tỷ phú Jeff Bezos của Amazon vào năm 2000, công ty hiện đang trên đường phát triển tên lửa New Glenn. Là một phần trong việc hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng, công ty đã công bố quy trình Blue Alchemist (Nhà giả kim xanh) đã sản xuất thành công các vật liệu cần thiết để từ đó sản xuất tấm pin mặt trời ngay trên Mặt Trăng mà không yêu cầu bất kỳ vật liệu nào được vận chuyển từ Trái Đất.
Quá trình này gồm tách oxy khỏi sắt, silicon và nhôm thông qua iện phân ở nhiệt độ cao. Blue Origin nói quy trình này có thể được mở rộng để hỗ trợ mọi cấp độ hoạt động trên mặt trăng.
Để kiểm tra quy trình, các nhà nghiên cứu đã phát triển biến thể đá mặt trăng của họ. Theo Blue Origin, những vật liệu này tương tự về mặt hóa học với đá Mặt trăng. Các biến thể mô phỏng này được đưa qua một quá trình điện phân regolith nóng chảy với nhiệt độ cao và dòng điện để tách các nguyên tố cấu thành ra khỏi nhau.
Giống như chất bán dẫn, các tấm pin mặt trời cũng được sản xuất từ silicon tinh khiết để phát điện từ việc thu được ánh sáng mặt trời một cách hiệu quả. Silicon được xử lý bằng các hóa chất cho phép truyền electron khi các photon từ mặt trời chiếu vào bề mặt.
Quy trình Blue Alchemist của Blue Origin dùng dòng điện để tách oxy ra khỏi nhôm, sắt và silicon gấp đôi lợi ích, không chỉ tạo ra silicon mà còn tạo ra nhiên liệu cho tên lửa và đầu vào cho các hệ thống hỗ trợ sự sống. Toàn bộ quá trình được tiến hành ở nhiệt độ 1.600 độ C.
Khả năng sản xuất oxy trên Mặt trăng sẽ mang lại nhiều lợi ích khác nhau. Không khí không chỉ quan trọng đối với các hoạt động bền vững của con người vì cần thiết cho các hệ thống hỗ trợ sự sống, mà nó còn rất quan trọng để phóng tên lửa. Động cơ tên lửa sử dụng nhiên liệu, điển hình là dầu hỏa, như tên lửa Falcon 9 của SpaceX, hoặc hydro như tên lửa Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của NASA. Nhiên liệu này được đốt cháy bằng cách trộn với oxy để đánh lửa. Điều này cũng dẫn đến việc NASA phát triển một dự án thí điểm cho một đường ống dài 5 km trên bề mặt mặt trăng để vận chuyển oxy từ nguồn đến nhà máy lưu trữ.
Blue Origin cũng cho biết quy trình này hoàn toàn thân thiện với môi trường vì có thể tinh chế silicon tới 99,99% mà không sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại nào như trên Trái đất. Công ty cũng có thể sản xuất thủy tinh cần thiết để phủ lên các tấm pin mặt trời hoạt động trên Mặt trăng, nhằm bảo vệ chúng khỏi môi trường khắc nghiệt dẫn đến suy giảm tuổi thọ.
Phát triển một căn cứ trên mặt trăng là một phần trong chương trình Artemis của NASA và cơ quan này đã chọn tàu đổ bộ mặt trăng Starship của SpaceX để di chuyển phi hành đoàn lên ngôi sao này. Blue Origin là một phần trong đề xuất thứ hai của NASA về một phương tiện mới và đã đệ trình đề xuất về tàu Blue Moon vào cuối năm ngoái. Công ty tuyên bố quy trình sản xuất tấm pin mặt trời cũng có tiềm năng to lớn cho các ứng dụng trên Trái đất vì nó thân thiện với môi trường.
Nguồn: WCCFtech