嫦娥五号月壤可用于太空光合作用制氧
南京大学团队发现月壤可催化水与二氧化碳生成氧气和燃料
By Staff Reporters
中国科学家对嫦娥五号带回的月壤样本进行深入分析,发现其在模拟 sunlight 条件下可作为高效催化剂,将水和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷和甲醇。
▲ 嫦娥五号带回的月壤样本在北京展览馆展出。(图片来源:新华社)
研究团队测试了月壤作为光伏驱动电催化剂、光催化剂和光热催化剂的性能。结果显示,该样本在光伏水分解和光热催化二氧化碳加氢反应中表现良好。
项目负责人、南京大学教授姚颖方指出,月壤表面富含微孔和气泡结构,“显著提升了其催化活性”。
基于实验结果,研究人员提出一种可行的地外光合作用方案:利用月球夜间超低温(-173℃)环境冷凝并分离人体呼出的二氧化碳;在日照条件下,以月壤为催化剂,将水分和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷及甲醇。
该系统仅需太阳能、水和月壤即可实现氧气与碳氢化合物的持续生产,能量转化效率高且能耗极低,有望构建“零能耗”地外生命支持系统。
姚颖方表示:“若能在月球原位利用月壤或其提取物作为催化剂,将大幅降低航天器的有效载荷和任务成本。”
尽管当前月壤的催化效率低于地球商用催化剂,但科研团队正致力于提取和提纯其中的有效成分,以提升催化性能。
目前,团队已与中国空间技术研究院合作,推动地外光合作用技术纳入未来航天任务,并计划开展实地验证。

