Virtual Laboratory Wiki
Advertisement

Воздух в "линзе" грозит быть самым дефицитным ресурсом. Его придется синтезировать?! Допустим, водород сочится сквозь мантийные породы, вокруг уйма силикатов и базальта... Но восстановление кислорода из пород - это колоссальные затраты энергии... Более того, в нормальную смесь ("земной воздух") должен входить и азот

Аналоги

Космические станции[1]

Основные системы снабжения кислородом и водой используют так называемый «замкнутый цикл», то есть и кислород и вода регенерируются из продуктов жизнедеятельности. Кислород регенерируется из воды путем электролиза воды, полученной по реакции Сабатье из выдыхаемого углекислого газа, вода также регенерируется из конденсата, получаемого из атмосферы, и урины.

Схема замкнутого цикла обеспечения кислородом и водой

Основная система обеспечения экипажа кислородом «Электрон-ВМ» имеет производительность до 160 нл/час и может обеспечить потребности экипажа в кислороде - 0,86 кг/чел-сут. (600 нл/чел-сут., или 25 нл/чел-час). Эта система использует запасы воды, предусмотренные в составе корабля на случай различных нештатных ситуаций.

Дополнительной резервной системой обеспечения экипажа кислородом является система твердотопливных генераторов кислорода. При этом генератор кислорода обеспечивает резервный запас по кислороду из расчета работы экипажа в течение 30 суток.

Основной системой регенерации углекислого газа на корабле является система концентрирования углекислого газа «Воздух» с последующим гидрированием СО2 по реакции Сабатье в системе гидрирования СО2 и удалением побочного продукта - метана за борт.

Для обеспечения регенерации СО2 - 1,0 кг/чел-сут. (20 нл/чел-час) и производительности системы концентрирования СО2 - 80 нл/час (120 нл/час кра ковременно) используется установка система «Воздух» и система гидрирования.

Резервными средствами удаления СО2 на межпланетном орбитальном корабле являются нерегенерируемые поглотители СО2, аналогичные использующимся на орбитальных станциях, из расчета обеспечения жизнедеятельности экипажа в течение 30 суток.

Основной системой удаления вредных примесей из атмосферы межпланетного орбитального корабля являются средства удаления вредных примесей БМП, а резервной системой является фильтр вредных примесей ФВП.

Для поддержания общего атмосферного давления и компенсации утечек воздуха используются запасы газа в баллонах, расположенных вне обитаемых отсеков. Необходимый запас воздуха определяется, исходя из возможности наддува отсека объемом 185 м3, на случай потери им всей атмосферы и восстановления нормального давления (760 мм рт.ст.). Таким образом, необходимое количество запасов воздуха для межпланетного орбитального корабл составляет 240 кг.


Только в 2006 г. в России гигиеническими нормативами была введена максимально разовая среднесменная норма — 4597 ppm для воздуха рабочей зоны производственных помещений. Для жилых, офисных, учебных и других помещений в России такая норма до сих пор отсутствует

Последние исследования ученых показали, что нахождение в помещении с повышенной концентрацией СО2 в воздухе может привести к негативным изменениям в крови. Под влиянием углекислого газа происходит снижение величины pH в сыворотке крови (ее кислотность увеличивается), что ведет к ацидозу. В этом состоянии организм плохо усваивает такие минералы, как кальций, натрий, калий и магний, которые из-за избыточной кислотности выводятся из организма.

Ацидоз может наносить вред организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет. Ацидоз может спровоцировать заболевания сердечнососудистой системы, прибавление в весе, диабет, снижение иммунитета, проблемы с опорно-двигательным аппаратом, общую слабость и др. Особенно негативно коварный и незаметный углекислый газ влияет на людей, страдающих аллергией и астмой.

...Необходимо контролировать уровень углекислого газа во всех помещениях, где работают люди. Особенно это касается тех мест, где работает персонал, от которого требуется высокая концентрация внимания, таких, например, как диспетчерские аэропортов и атомных станций. Относится это и к помещениям, в которых работает персонал, по роду своей деятельности занимающийся расчетами, а также набором или сверкой текстов и др.

за рубежом углекислый газ, наряду с окислами азота, оксидом углерода, диоксидом серы и летучими органическими соединениями, признан типичным загрязняющим веществом, которое подлежит учету.

Человек в спокойном состоянии выдыхает около 2 м3/ч. Если представить, что человек находится в комнате площадью 20 м2 с высотой потолков 3 м (объем комнаты составляет 60 м3), то понятно, что при однократном воздухообмене он будет дышать воздухом, состоящим на 2/60 = 3,3 % из старого и 96,7 % нового внешнего воздуха.

При двукратном воздухообмене во вдыхаемом воздухе будет 2/120 = 1,6 % старого воздуха и 98,4 % нового. Чистота внутреннего воздуха, таким образом, изменится незначительно, но затраты на его нагрев вырастут вдвое. При расчете необходимого воздухообмена следует учитывать, что рост энергопотребления вентиляционными системами в свою очередь приводит к увеличению выброса углекислого газа в атмосферу.

Для достижения низкого уровня единственно возможным представляется искусственное удаление избытка СО2 из воздуха внутреннего помещения. До недавнего времени такая возможность не представлялась реальной, т.к. на рынке не существовало устройств очистки воздуха соответствующего типа.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы. Изобретенное им бытовое устройство Uniqfresh удаляет из воздуха помещений избыток углекислого газа. Принцип действиях прибора основан на абсорбции (поглощении) избытка СО2 из воздуха помещения в то время, когда там находятся люди, и регенерации фильтра абсорбера в периоды, когда помещение не используется. Это единственное в мире бытовое устройства очистки воздуха подобного рода.

Кроме того, Uniqfresh с помощью угольного фильтра и фильтра HEPA очищает воздух от других опасных для здоровья загрязнений, таких как пыль, перхоть домашних животных, пыльца, споры плесени и микроскопические частицы. Выпускаются две модели — Uniqfresh 100 и 400, имеющие производительность 72 и 180 м3/ч, соответственно.


  1. по материалам "Пилотируемая экспедиция на Марс"/ Под ред. А.С. Коротеева.- М.: Российская академия космонавтики им. К.Э. Циолковского, 2006, 320 с, илл. ISBN 5-9900783-1-5
Advertisement