Воздух для дыхания - от идей для "Наутилуса" до космических технологий будущего

Некоторые читатели усомнились в целесообразности высказанного мной ранее способа получения кислорода (электролизом воды). А зря! Да, в современных подводных лодках, насколько мне известно, эту технологию не применяют, но вот если поговорить о Космосе, то всё гораздо интереснее.

1) Но откуда в Космосе вода? Как откуда? Изначальный источник - с Земли. Возят грузовыми кораблями. Но есть и повторная переработка. Конденсат из воздуха (это освоили первым), переработка жидких отходов жизнедеятельности (да, то самое знаменитое "Космонавты пьют мочу!". Нет, не пьют. Как правило. Но вот на выработку кислорода она вполне годится), технический конденсат, побочные продукты работы топливных элементов...  Короче, воды хватает.

2) Но как же быть с удалением углекислоты? Честно сказать, я думал, что там применяют обратимую реакцию, как и на Земле для декарбонизации газов (в аммиачном производстве, например). Но оказалось, что всё несколько хитрее, применяют адсорбцию. При охлаждении и нормальном давлении на космической станции углекислота поглощается. А при нагреве и пониженном давлении идёт процесс десорбции. Углекислоту можно выбросить в окружающий вакуум или... впрочем об альтернативе потом.

 3) Хорошо, водяной пар и углекислоту мы удалили, но как получить кислород? А тут применяют тот самый способ, о котором я говорил, электролиз воды:  2 H2O = 2 H2 + O2

В Сети пишут, что эту технологию применяли ещё на "Салют-7" и "Мире".

4) А водород куда? Ну, поначалу его выбрасывали за борт. А потом решили, что это недостаточно хозяйственно. И поставили блок, в который направляют водород и углекислоту, а там идут реакции:

а) CO2 + H2 = CO + H2O

б) CO + 3 H2 = CH4 + H2O

Воду возвращают в процесс, а метан... Пока что его выбрасывают в вакуум.  Но в перспективе, когда станут использовать метан-кислородное топливо,  планируется сжижать.  И получить немного дополнительного топлива.   

5) И что, на этом всё?   Разумеется, нет. "Прогресс неостановим!" Забавно, но эту реакцию я сначала "угадал", а потом, в 2013-м году было сообщение, что её осуществили.  Электролиз водного расчёта карбоната на специальном катализаторе позволил получить не только кислород, но и глюкозу.

Насколько я понял, пока что получают рацемическую смесь лево- и правовращающих оптических изомеров. А для питания, к сожалению, годятся только правовращающие.  Но... Если удастся сделать только правовращающие изомеры, то это позволит в долгих межпланетных полетах экономить на питании.

Так что... Если есть источник энергии, можно выстроить (со временем), замкнутый цикл питания, питья и дыхания. Основа - достаточное энергоснабжение. И знания!