SpaceX Super Heavy Orbital Stage

[AlexandrU]

Мои претензии конкретизированы в ваших цифрах,
...
Исправьте ваши элементарные ошибки, видимые даже без проверки расчётов. И перестаньте, наконец, отвечать всем в одном сообщении, потом на планшете вас замучаешься вычищать.

Из 9т воды получится тонна водорода и 8т кислорода, в ракету вы можете заправить тонну водорода и 6т кислорода.
Вопрос: Куда девать ещё 2т кислорода и сколько водорода из заправленной тонны сгорит в двигателе?

[Astro Cat]

Куда девать ещё 2т кислорода

Туда же - в сопло?

[Юрий Михайлович Темников]

Т.е для метана вам нужно добыть электролизом 53 тонны водорода
Для водорода - 96 тонн или в грубо в два раза больше.

Сударь. Вы похоже химию прочно подзабыли!Всё как раз совсем не так..Вот если бы метан получали из угля или графита,вы были бы правы:С+2Н2=СН4.Но за неимением оного,используется СО2,тогда всё гораздо хуже:СО2 +4Н2= СН4+2 Н2О

В огороде бузина, в Киеве дядька.
 
Dulevo вам говорит о том, что для метан-кислородного топлива вам нужно 53 тонны водорода, а для водородно-кислородного топлива 96 тонн. Здесь я цифры не проверял, но Dulevo говорит о разных топливных смесях. Вы же говорите о разных методах получения метана.
 

Валерий!Вы сознательно тупите ,или до вас элементарно не доходит?Для получения одной молекулы метана в реакции  Сабатье нужно ВДВОЕ больше водорода чем в нём содержится!Т е Для получения 210 т метана нужно не 53,а 106 т водорода.Половина его уходит на образование воды,путём отьёма кислорода от молекулы СО2.Значит и вырабатывать водорода нужно вдвое больше чем пишет аффтор.

[strat]

На Сабатье свет клином не сошёлся 

[Юрий Михайлович Темников]

На Сабатье свет клином не сошёлся 

Поделитесь инфой.Пока же Маск в своих марсианских планах опирается именно на Сабатье.

[strat]

https://www.gazeta.ru/science/news/2021/09/24/n_16584895.shtml
Ученые из Университета Цинциннати изобрели новый катализатор для производства метана и других углеводородов из углекислого газа. Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.

Углекислый газ (CO2) можно восстанавливать до углеводородов, например, метана (CH4) с помощью электричества. Для запуска этой реакции необходим подходящий катализатор. Чаще всего их делают на основе меди, но их эффективность не очень высока.

Группа ученых под руководством Тяньюй Чжана изготовила и опробовала новый катализатор на основе графеновых квантовых точек. Квантовые точки – это наноразмерные частицы проводника или полупроводника, которые настолько малы, что носители заряда (электроны или дырки) оказываются «запертыми» в ограниченном пространстве. В результате из-за квантово-механических эффектов частица материала начинает проявлять другие свойства, нежели большой кусок того же вещества.

Фарадеевская эффективность (параметр, от которого прямо зависит КПД) электрохимического восстановления углекислого газа водородом до метана при помощи графеновых квантовых точек достигла 70 процентов. «Наш процесс в 100 раз более продуктивен, чем аналогичный десятилетней давности. Так что вы можете себе представить, с какой скоростью прогресс будет идти дальше», – рассказывают авторы работы.

Атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа, и потому ученые считают, что их изобретения поможет производить там топливо для обратной дороги на Землю. «Это похоже на заправочную станцию на Марсе. Вы можете легко прокачать углекислый газ через этот реактор и произвести метан для ракеты» – говорит соавтор работы Цзинцзе Ву.

https://thealphacentauri.net/72673-proizvodstvo-metana-na-marse/
Среди множества проблем, связанных с путешествием на Марс, одна из самых неотложных: как получить достаточно топлива для полета космического корабля на Землю?
Хоулинь Синь, доцент кафедры физики и астрономии, возможно, нашел решение.
Он и его команда открыли теоретически более эффективный способ создания ракетного топлива (метана) на поверхности Марса, который может сделать обратный путь более осуществимым.
Новое открытие представляет собой одноатомный цинковый катализатор, который преобразует текущий двухступенчатый процесс в одностадийную реакцию с использованием более компактного и портативного устройства.
«Цинк — отличный катализатор», — говорит Синь. «У него есть время, избирательность и портативность — большой плюс для космических путешествий».
Процесс создания топлива на основе метана разрабатывался ранее, первоначально Илоном Маском и Space X. Применялись солнечные батареи для выработки электроэнергии, которая использовалась для реакции углекислого газа и водорода, который получался путем электролиза воды из льда, обнаруженного на Марсе.
2H2O → O2 + 2H2
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O (процесс Сабатье)
Эта реакция электролиза используется сейчас на Международной космической станции для производства пригодного для дыхания кислорода из воды.
Одна из основных проблем, связанных с этими процессами, заключается в том, что это двухэтапная процедура, требующая для эффективной работы больших приборов.
В методе, разработанном Синем и его командой, будет использоваться структурно распределенный цинк, который будет действовать как синтетический фермент, катализируя углекислый газ и инициируя процесс. Это потребует гораздо меньше места и поможет эффективно производить метан с использованием марсианского сырья и в условиях, аналогичных тем, которые существуют на поверхности Марса.
«Разработанный нами процесс позволяет обойти процесс превращения воды в водород, а вместо этого эффективно преобразует CO2 в метан с высокой селективностью», — говорит Синь.

[Юрий Михайлович Темников]

Ну насколько я понял:От перемены мест сумма не меняется.Только вроде как на катализаторе процесс идёт побыстрее.

[AlexandrU]

Туда же - в сопло?

Можно и в сопло, но это приведёт к увеличению массы ракеты, а соотношение компонентов 1:8  к снижению импульса.

На Сабатье свет клином не сошёлся 
https://thealphacentauri.net/72673-proizvodstvo-metana-na-marse
https://www.gazeta.ru/science/news/2021/09/24/n_16584895.shtml

Те же яйца...

[Zhilinsky Valerij]

Валерий!Вы сознательно тупите ,или до вас элементарно не доходит?Для получения одной молекулы метана в реакции  Сабатье нужно ВДВОЕ больше водорода чем в нём содержится!Т е Для получения 210 т метана нужно не 53,а 106 т водорода.Половина его уходит на образование воды,путём отьёма кислорода от молекулы СО2.Значит и вырабатывать водорода нужно вдвое больше чем пишет аффтор.

То есть, сначала вы с огромным трудом добываете мёрзлый грунт и выпариваете из него воду, потом из этой воды электролизом получаете водород и кислород, с помощью водорода вы синтезируюте метан реакцией Сабатье, а полученную чистую воду выливаете за борт - горняки, мол, новый грунт добудут.
   
А чё? Мудро?
   
Можно только один вопрос? Вам какая религия запрещает воду из реактора Сабатье в электролизёр слить? Вот вам и вдвое снизилась потребность в воде...
   
Ну, это уже, кроме того, что вам рассказали про реакцию получения метана в одну стадию, прямо из углекислого газа и воды...
   

[Юрий Михайлович Темников]

То есть, сначала вы с огромным трудом добываете мёрзлый грунт и выпариваете из него воду, потом из этой воды электролизом получаете водород и кислород, с помощью водорода вы синтезируюте метан реакцией Сабатье, а полученную чистую воду выливаете за борт - горняки, мол, новый грунт добудут.
   
А чё? Мудро?
   
Можно только один вопрос? Вам какая религия запрещает воду из реактора Сабатье в электролизёр слить? Вот вам и вдвое снизилась потребность в воде...
   
Ну, это уже, кроме того, что вам рассказали про реакцию получения метана в одну стадию, прямо из углекислого газа и воды...
   

Валерий ,ваша очередная фантазия меня весьма позабавила .Надо ж такое выдумать!Да прочитайте наконец Зубрина.У него всё расписано.какие установки ,мощности и сколько образуется воды и КУДА её переливают.А то ваши фантазии вас далеко-далеко уведут от истины.

До вас дошло ли наконец,что для получения метана по реакции Сабатье требуется Даже больше водорода чем для ЛОХ ракеты?А то вы вертитесь как уж на сковородке. Именно это и больше ничего.
Вы тут про закон сохранения.Так вот в сказочно красивом буклетике нарисована половина правды:хитрожопое получение метана.Откуда берётся водород?Куда девается кислород?Неизвестно.И энергии для этой реакции потребуется почти столько что и при реакции Сабатье ,по тому же закону сохранения.Катализаторы облегчают условия реакции,но практически не влияют на энергетику процесса.ИМХО этот одноступенчатый процесс который только изучается очередной фантик,для не слишком умных людей.

[AlexandrU]

...
Можно только один вопрос? Вам какая религия запрещает воду из реактора Сабатье в электролизёр слить?...

Вообще-то, так и задумывалось



На входе в цикл имеется 44гр СО2 и 36гр Н2О, из них получается 16гр СН4 и 64гр О2, за борт ничего не выливается.

[Верный Союзник с Окинавы]

ИМХО этот одноступенчатый процесс который только изучается

Реакция известна давно и широко применяется в промышленности и космонавтике:

https://en.wikipedia.org/wiki/Sabatier_reaction

[Верный Союзник с Окинавы]

Вообще метан круче тем, что для него ресурсы найти проще.

При соотношении окислитель/горючее как 3,7 из топливной смеси примерно 5,3% по массе будет водород. Примерно 5,3+42,5% топливной смеси даст электролиз воды. Остальное - недостающий кислород и углерод - можно добыть из атмосферы.

Для водорода нужно как минимум 15% водорода по массе от топливной смеси. Т.е., примерно в 3 раза больше воды требуется для того же кол-ва топлива по массе.

Итого, при ограниченных запасах воды, можно добыть в 3 раза больше металокса, чем гидролокса.

Считал на салфетке.

[Юрий Михайлович Темников]

ИМХО этот одноступенчатый процесс который только изучается

Реакция известна давно и широко применяется в промышленности и космонавтике:

https://en.wikipedia.org/wiki/Sabatier_reaction

Мсьё,вы невнимательны и слишком торопливы.Попробуйте перечитать пару последних страниц.И может быть вам откроется.

[Юрий Михайлович Темников]

Итого, при ограниченных запасах воды, можно добыть в 3 раза больше металокса, чем гидролокса.

Считал на салфетке.

Всего лишь вдвое,при гораздо больших энергетических затратах.Потому как кислорода для этого топлива нужно гораздо больше.Или из чего добывать будем?Да и какая проблема с водой на Марсе.Мне вот кажется ,что там везде присутствует вечная мерзлота.

[Quetzalcoatl]

У меня вопрос ко всем балаболам, которые обсуждают здесь реакцию Сабатье и прочую алхимию получения метана на Марсе. Супер Хэви ни на какой Марс не полетит. Она будет заправляться метаном исключительно земного происхождения. Поэтому предлагаю закончить эту пустую лабуду ни о чем и вернуться к сабжу. 

[strat]

27 метановозов опорожнились уже 

[Верный Союзник с Окинавы]

Всего лишь вдвое,

Втрое.

Потому как кислорода для этого топлива нужно гораздо больше.

Учел, считай сообщения.

Или из чего добывать будем?

СО2 из атмосферы и вода с поверхности.

Да и какая проблема с водой на Марсе.

Обычная. Нельзя просто кинуть шланг в озеро и качать сотни кубометров жидкой воды.

Мне вот кажется ,что там везде присутствует вечная мерзлота.

1) Не везде

2) Там где присутствует, её ещё надо добыть.

3) Для этого нужны марсоходы-харвестеры аля Дюна, система очистки воды, разгрузки этих пепелацев. Причём если нужно много водорода для топлива, придётся собирать воду с бОльших площадей, более тяжёлыми харвестерами с большей дальностью.

4) Для метана тоже системы из пункта 3 нужны, но они могут быть раза в 3 меньше.

5) Ещё вопрос, кто в итоге будет потреблять больше энергии - харвестеры таки небесплатные.

[Zhilinsky Valerij]

...
Можно только один вопрос? Вам какая религия запрещает воду из реактора Сабатье в электролизёр слить?...

Вообще-то, так и задумывалось



На входе в цикл имеется 44гр СО2 и 36гр Н2О, из них получается 16гр СН4 и 64гр О2, за борт ничего не выливается.

Если вы хотите, чтобы вас потыкали носом в ваши ошибки, то я это с удовольствием сделаю через несколько дней. На планшете это делать неудобно...
   

[Zhilinsky Valerij]

Валерий ,ваша очередная фантазия меня весьма позабавила .Надо ж такое выдумать!Да прочитайте наконец Зубрина.У него всё расписано.какие установки ,мощности и сколько образуется воды и КУДА её переливают.А то ваши фантазии вас далеко-далеко уведут от истины.

Зубрин, конечно, крут. Он разработал несколько проектов Марсианской Экспедиции, в первом из которых он предлагал привезти на Марс жидкий водород, потому, что о воде на Марсе тогда никто не знал. И потом перерабатывал проект под новый уровень технологий. Поэтому нет никакой гарантии, что в следующем проекте не будет предложено использовать реакцию с использованием воды, а не водорода.
   
Сейчас известно много способов синтеза метана, в том числе существуют твёрдотельные топливные элементы, которые при подводе тепла и электричества генерируют метан и и кислород из углекислого газа и водяного пара.https://doi.org/10.1038/s41560-018-0262-5