Программа колонизации Марса от Элона Маска

[Сергей Хижняк]

но азота на Марсе много (в атмосфере)

Вы даже не удосужились посчитать - сколько. Вот у меня получилось 0,24 грамма на кубометр атмосферы (для сравнения - в земной атмосфере порядка 1 килограмма на кубометр). Вы считаете, что 0,24 грамма на кубометр - это много? И, кстати, как Вы собираетесь этот азот извлекать, а потом - переводить в доступную для растений форму? 

Я, как вариант, предложил не очищать сточные воды, а выращивать водоросли, выведенные из тех, которые отвечают за цветение воды в Невской губе. Я слышал

Водорослям, кроме фосфора, нужен азот, а также углерод, сера и ещё куча микроэлементов. Ладно, углерод возьмём из углекислого газа. Где будем брать азот? Кстати, напомните, какое соотношение азота и фосфора (скажем, при отсутствии лимитирования по углероду и прочим биогенам) требуется водорослям - я что-то запамятовал.

[Сергей Хижняк]

Вот сайты фирм, производящих газоразделительное оборудование:

Я не про сайты фирм спрашивал. Я спрашивал - выделить азот из 130-140 тысяч кубов атмосферы при содержании азота 0,24 г на кубометр - это сильно сложно?

[telekast]

Кто-нибудь имел дело с сепарированием газов? Извлечь азот из 130-140 тысяч кубометров газа - это сильно сложно?

Ну, по идее,  на Марсе не сильно жарко. Углекислота выпадает сухим льдом где-то при -70, а азот много позже. Есть ещё разделение в трубке Ранка-Хилша. Может через абсорберы какие.
ИМХУ

[Сергей Хижняк]

P.S.

и что основным источником фосфора в них являются не моча с фекалиями, а моющие вещества

Вам на это уже отвечали. То есть вместо фосфорных удобрений мы возим на Марс фосфор-содержащие моющие вещества, а потом смываем их в канализацию и пытаемся извлечь из них фосфор, правильно? Назовите, пожалуйста, торговые марки этих веществ и сообщите содержание в них фосфора (по сухому весу).

[Zhilinsky Valerij]

Итак, если брать пристойную урожайность (50 ц/га = 5 т/га), нам надо 160 кг азота. Делим 160 000 г на 0,24 г, получаем 666666,7 кубометров. Итого, для получения 1 т пшеницы нам надо перелопатить примерно 133 тысячи кубов марсианской атмосферы. Расчёты, понятное дело, очень грубо-прикидочные.

Нам так или иначе надо "перелопатить" буквально миллионы кубометров марсианской атмосферы для добычи из неё углекислого газа. Азот и аргон при этом мы получим как побочные продукты. Азот нам нужен в свободном виде, как компонент атмосферы обитаемых помещений, и часть азота может быть использована для производства аммиака и азотного синтеза.
   

[Сергей Хижняк]

Углекислота выпадает сухим льдом где-то при -70, а азот много позже.

Ну, охладили до -70, 95% carbon dioxide выпало, 3% nitrogen и 1.6% argon осталось. Вот есть у нас азотно-аргонная смесь с содержанием азота 0,24 г на кубометр. Насколько сложно (энергозатратно) получить из этой смеси, скажем, 160 кг азота, а потом превратить этот азот в нитрат аммония?

[Сергей Хижняк]

Нам так или иначе надо "перелопатить" буквально миллионы кубометров марсианской атмосферы для добычи из неё углекислого газа.

А зачем добывать из марсианской атмосферы углекислый газ?

[Сергей Хижняк]

P.S.
Хотя давайте по порядку. Итак, два вопроса. Вопрос первый.

То есть вместо фосфорных удобрений мы возим на Марс фосфор-содержащие моющие вещества, а потом смываем их в канализацию и пытаемся извлечь из них фосфор, правильно? Назовите, пожалуйста, торговые марки этих веществ и сообщите содержание в них фосфора (по сухому весу).

Вопрос второй.

Кстати, напомните, какое соотношение азота и фосфора (скажем, при отсутствии лимитирования по углероду и прочим биогенам) требуется водорослям - я что-то запамятовал.

[Zhilinsky Valerij]

P.S.

и что основным источником фосфора в них являются не моча с фекалиями, а моющие вещества

Вам на это уже отвечали. То есть вместо фосфорных удобрений мы возим на Марс фосфор-содержащие моющие вещества, а потом смываем их в канализацию и пытаемся извлечь из них фосфор, правильно? Назовите, пожалуйста, торговые марки этих веществ и сообщите содержание в них фосфора (по сухому весу).

Нет, не правильно. В моём варианте мы используем некоторое количество удобрений, но большая часть необходимых веществ может либо рециркулироваться, либо восполняться из местных ресурсов. В настоящий момент нам неизвестны источники фосфора на Марсе. Моё предложение - рециркулировать его, с учётом того, что в сточные воды фосфор попадает не только с мочёй и калом, но и с моющими веществами.
   
Предложение открытое, то есть на этих же принципах можно организовать обеспечение и другими элементами.
 

   

[Сергей Хижняк]

Моё предложение - рециркулировать его, с учётом того, что в сточные воды фосфор попадает не только с мочёй и калом, но и с моющими веществами.

А рециркулировать Вы хотите, аккумулируя фосфор сточных вод в биомассе водорослей. Жду ответа на второй вопрос.

Кстати, напомните, какое соотношение азота и фосфора (скажем, при отсутствии лимитирования по углероду и прочим биогенам) требуется водорослям - я что-то запамятовал.

[Zhilinsky Valerij]

P.S.
Хотя давайте по порядку. Итак, два вопроса. Вопрос первый.

То есть вместо фосфорных удобрений мы возим на Марс фосфор-содержащие моющие вещества, а потом смываем их в канализацию и пытаемся извлечь из них фосфор, правильно? Назовите, пожалуйста, торговые марки этих веществ и сообщите содержание в них фосфора (по сухому весу).

Согласен, этот вопрос необходимо изучать. И здесь появляется возможность сделать производителей моющих веществ одними из спонсоров Марсианской Колонии. Например, им можно предложить финансировать эти исследования и позже снабжать колонию своими моющими веществами.
   

Вопрос второй.

Кстати, напомните, какое соотношение азота и фосфора (скажем, при отсутствии лимитирования по углероду и прочим биогенам) требуется водорослям - я что-то запамятовал.

Вы запамятовали, а я и не знал. Но, думаю, что этот вопрос экологи уже давно исследовали. Однако, вероятно, можно найти, или вывести, водоросли, которым потребуется совсем другое соотношение азота и фосфора.
   

[Zhilinsky Valerij]

Нам так или иначе надо "перелопатить" буквально миллионы кубометров марсианской атмосферы для добычи из неё углекислого газа.

А зачем добывать из марсианской атмосферы углекислый газ?

Углекислый газ, вода и энергия - сырьё для производства топлива на Марсе. Поскольку нужны сотни и тысячи тонн топлива, то необходима и масштабная добыча углекислого газа, и мощные источники энергии (на первом этапе солнечная ферма).
   

[Zhilinsky Valerij]

Углекислота выпадает сухим льдом где-то при -70, а азот много позже.

Ну, охладили до -70, 95% carbon dioxide выпало, 3% nitrogen и 1.6% argon осталось. Вот есть у нас азотно-аргонная смесь с содержанием азота 0,24 г на кубометр. Насколько сложно (энергозатратно) получить из этой смеси, скажем, 160 кг азота, а потом превратить этот азот в нитрат аммония?

На первом этапе, ещё до охлаждения и выделения углекислого газа, мы должны сжать марсианскую атмосферу, вероятно в сотни раз. На выходе мы получим давление, примерно равное земной атмосфере. Вот здесь сказано, что получение на криогенной установке одного кубометра азота (при нормальных условиях)  требует 0,3 квт*час. Дальше можете посчитать самостоятельно. Классическая формула получения аммиака N2 +3H2  2NH3 + 92 кДж.
   
То есть я нисколько не сомневаюсь, что это сложный и энергозатратный процесс. Но, по условиям задачи, у нас должно быть много энергии, на первом этапе от солнечной фермы, в дальнейшем от АЭС, аналога Гипериона.
   

[Serge V Iz]

Кто-нибудь имел дело с сепарированием газов? Извлечь азот из 130-140 тысяч кубометров газа - это сильно сложно?

Газообразного газа и в земных условиях - нет. На заводах технических газов этот азот не знают куда девать, вообще. На Марсе придется сделать другой турбодетандер, точнее, конструктивно тот же, а параметрами оптимизированный под низкое давление.

[Serge V Iz]

Но связать азот какими-то автотрофами должно быть гораздо проще. Они сами могут заняться масштабированием "средств производства" в виде себя самих. Вот поэтому мы и ждем всяких предложений по археям, лишайникам, да хоть медузомицетам, пофиг, лишь бы в среде, в основном, углекислого газа умели есть азот и фотосинтезировать ))

[Zhilinsky Valerij]

Кто-нибудь имел дело с сепарированием газов? Извлечь азот из 130-140 тысяч кубометров газа - это сильно сложно?

Газообразного газа и в земных условиях - нет. На заводах технических газов этот азот не знают куда девать, вообще. На Марсе придется сделать другой турбодетандер, точнее, конструктивно тот же, а параметрами оптимизированный под низкое давление.

На самом деле делать другой, оптимизированный под низкое давление, не придётся. Просто потому, что первый этап добычи углекислого газа - нагнетание и сжатие марсианской атмосферы, иначе углекислый газ придётся собирать в виде инея на огромной площади. Поэтому нет никаких проблем после вымораживания углекислого газа подать смесь аргона и азота под давлением, близким к давлению земной атмосферы.
 

[Zhilinsky Valerij]

Но связать азот какими-то автотрофами должно быть гораздо проще. Они сами могут заняться масштабированием "средств производства" в виде себя самих. Вот поэтому мы и ждем всяких предложений по археям, лишайникам, да хоть медузомицетам, пофиг, лишь бы в среде, в основном, углекислого газа умели есть азот и фотосинтезировать ))

Да, это тоже вариант - использование микробиологических процессов для фиксации азота для создания азотных удобрений.
   
Тем не менее на Марсе потребуется производство различных азотных соединений, и производство аммиака обычно является первой стадией в азотнохимическом синтезе. Тем более, что всё необходимое сырьё имеется.
   

[aaa1]

У меня такое впечатление, что спорящие не читали книгу Э.Катласа "Прикладное терраформирование". )
Как раз для детей старшего возраста.

[Serge V Iz]

Там фигурируют эти подозрительные нанотехнологии. По крайней мере, нанотехнолог.

А нам надо по простонародному - чтоб оно поросло мхом и заплесневело всего лишь. )

[aaa1]

А нам надо по простонародному - чтоб оно поросло мхом и заплесневело всего лишь. )

Как на "Мире", что ли?
Делов-то!