RuBisCO
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 |  Sujet: Point de repère (messages de FuturaScience)  Sam 26 Mar - 15:50 | |
| Petit rappel des messages parlant de la thématique "Production d'O2"Ici sont regroupés les messages parus du Futurascience concernant ce pôle.
Message de Francesco (04/08/2010) - Spoiler:
L'OGS sera en mesure de produire quotidiennement environ 6 kg d'oxygène ce qui sera suffisant pour répondre aux besoins en air respirable de 6 personnes. Il sera également capable de faire face aux situations de crise et d'urgence nées d'une augmentation temporaire du nombre de personnes à bord de la Station, d'une dépressurisation brutale ou lente d'un des modules ou d'une mauvaise manipulation lors d'une activité opérationnelle provocant une déperdition en oxygène. Pour cela il peut fournir une quantité supplémentaire d'oxygène de 4 kg, portant à 10 kg la production totale sur un jour.
Tout comme le système russe Elektron actuellement utilisé à bord de l'ISS, l'OGS utilise le principe de l'électrolyse qui divise l'eau en ses deux constituants, l'oxygène et l'hydrogène. L'oxygène est alors libéré dans l'atmosphère de la Station alors que l'hydrogène est rejeté dans l'espace. A la différence Elektron, Oxygen Generation System a une capacité de production bien plus importante. Installé dans le module de service russe Zvezda, Elektron peut produire de l'oxygène pour 3 ou 4 personnes. Il donne des signes de fatigue, enchaînement des dysfonctionnements de moins en moins espacés. Dysfonctionnements qui ne mettent pas la sécurité des astronautes en danger.
Dans un premier temps, l'OGS utilisera les ressources en eau apportées à bord de la Station par la navette Discovery pour fonctionner. Par la suite, le générateur fonctionnera en circuit fermé en utilisant l'eau fournie par un système de récupération (Water Recovery System) des eaux usagées de la Station qui sera livré et installé avant que l'équipage permanent de l'ISS soit porté à 6 personnes.
Ce système de récupération des eaux et production d'oxygène en circuit fermé sera également éprouvé de façon à voir son comportement dans des situations critiques car un dérivé de ce système (moins lourd et moins gourmand en énergie) sera utilisé par la NASA pour ses missions habitées à destination de la Lune et de Mars. Le Water Recovery System sera également utilisé pour recycler les eaux usagers de façon à les rendre consommables.
Message de jecohusor (05/05/2010) - Spoiler:
@Rubisco @Noir Ecaille @Francescos et @qui veut
Travaux Cotec :
Je suis en train de préparer un article sur la production d'oxygène....j'aimerai avoir votre commentaires, corrections et approfondissements sur le sujet Merci :Bravo1:
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1-Problématique de la production d’Oxygène :
• Objectif : La Cité sera autonome dans sa production d’oxygène (O2).
• Option 1 : Utilisation de l’Electrolyse :
Principe général : Le principe de l’électrolyse consiste à "casser" les molécules d'eau, ce qui permet d'obtenir du dihydrogène (H2) et du dioxygène (O2).
Explications complémentaires : En fait lors d'une électrolyse on va injecter des électrons d'un côté et en prendre d'un autre.
- A la borne négative : H2O + 2e- 2 H + O2-
Les H vont se recombiner ensemble pour former : H2 et O2- qui sera attiré par la borne positive.
- A la borne positive : H2O 2 H+ + O +2e-
Les O produits se recombinent pour former O2 et les H+ sont attirés par la borne négative.
Conclusion : On constate donc qu'on ne produit qu'un seul gaz à une borne, on peut donc facilement les récupérer séparément. Puis soit on utilise l'oxygène pour l'air, soit pour la combustion de H dans ce dernier cas on obtient de l'eau pure.
• Option 2 : Utilisation d’un circuit de liquéfaction à étage :
On peut faire évaporer les gaz contenus dans de l'eau de mer et procéder pareillement pour récupérer principalement l'oxygène par ébullition.
Pourrait-on détailler cette option ?
• Option 3 : Récupération d’air en faisant surface :
Envisageable d’après vous, grâce à certains modules spécifiques en complément d’apport ?
Que pensez vous de ces affirmations ? (qui reprennent des élements qui se trouvent dans mes copies de Post)
* On peut faire évaporer les gaz contenus dans de l'eau de mer et procéder pareillement pour récupérer principalement l'oxygène par ébullition.
* Si on brûle de l'hydrogène alors on obtient de l'eau, je crois que c'est ce qui est utilisé dans les stations spatiales.
* Electrolyser de l'eau de mer directement sans la dessaler avant va poser problème car on va non seulement produire O2 mais aussi Cl2, et ça ne sera pas très respirable ...
* Pour l'oxygène rien ne nous empêche de faire barboter l'air utilisé dans un bassin contenant des algues, car si je ne me trompe pas à partir du moment ou il y a de la chlorophylle il y a photosynthèse. On peut donc recycler l'air de cette manière là.
Pour le recyclage du CO² l’utilisation des plantes serait-il une option envisageable ?
Au plaisir de vous lire,
Jeco
Message de pelernuse (21/08/2010) - Spoiler:
Bonjour à tous. Je vais répondre à Kristophff (bienvenue, hein ?...) ce qui permettra de répéter quelques points importants : Tout d'abord, bien que l'on sache que les arbres, les plantes et toute la clique aient une capacité de transformation chimique permettant la création de dioxygène, on sait aussi que, proportionnellement, ils ne sont pas vraiment efficaces pour cela, et c'est leur nombre important sur la surface terrestre qui fait que leur production à l'échelle mondiale équivale les 60%, tandis que les algues, elles,(et surtout les cyanobactéries) représentent 40% environ de la production mondiale d'oxygène. (je suis désolé, je ne trouve aucun site qui en parle donc si vous avez un lien concret ou si vous voulez démentir, ne vous gênez pas  ). Ainsi, si l'on sait que les algues, étant obligeamment situées sur les littoraux, sont beaucoup moins importantes en quantité que les végétaux , on peut déduire (et je crois que c'est déjà acquis en milieu scientifique) que les (ou certaines) algues sont plus productives que leurs cousins terrestres. (Encore une fois, dites-moi si ce que je viens d'avancer est faux car je n'ai aucune envie de blablater sur des données erronées, je vous remercie d'avance pour votre compréhension ) En fait, là où je voulais en venir, c'est que les arbres et les plantes qui seront présents à l'intérieur de notre cité auront pour fonction première l'aménagment esthétique interne. La production en dioxygène sera mise au second plan (et peut-être amplifiée par mon idée de cloche occultante, je me renseignerai) Pel.
Message de noir_ecaille (24/08/2010) - Spoiler:
@ Rubisco Laissez tomber la surface et utilisez le volume : des cyanobactéries en aquarium ne souffrent pas d'un cycle sans nuit. Au pire prenez des spirulines et cadencez un éclairage tournant sur plusieurs cuves. L'anvantage est d'avoir besoin de peu de place, moins d'énergie pour plus de O 2 et que l'intégralité des "déchets" solides soient consommables -- hmmm ! des vitamines !  http://ecls.esa.int/ecls/?p=indexhttp://www.esa.int/esaMI/Space_Engineering/SEMKNIVTGVF_0.htmlhttp://www.esa.int/esaCP/ESA9CV0VMOC_Life_0.html
Message de RuBisCO (25/08/2010) - Spoiler:
D'après une première estimation, on aurait 324 000 000 moles de dioxyde de carbone par jour (sur une base de 2 millions d'habitants), soit plus de 7 milliards de litres de dioxyde de carbone... Donc il faudrait faire en sorte de maximiser le recyclage du CO2 tout dépensant le moins d'énergie.
J'estime à environ 30 000 m3 d'algues pour arriver à cet objectif (ce chiffre comprend aussi une petite marge en cas de problème). Et l'eau n'est pas entièrement comprise et les calculs pas encore très au point.
Message de RuBisCO (25/08/2010) - Spoiler:
Avec 120 000 habitants, on tombe avec 1 400 m 3 d'algues, mais je pense qu'il faudrait faire un système de secours (notamment en cas de maladie, d'erreurs de manipulation, pollution de l'eau, ...). Pour te donner une idée, cela fait 1 400 000 bouteilles d'eau de 1 L, la moitié d'une piscine olympique. Mais dans le cas de 2 millions d'habitants, il nous faudrait 30 000 m 3 d'algues, soit 8 piscines olympiques (ça commence à faire beaucoup, c'est 26 fois le volume pressurisé de la station spatiale internationale ). Encore une chose, ici, c'est un rendement maximal. Si on prend un rendement de 60% (soyons fou), il nous faudrait 50 000 m 3 d'algues et j'ai pas encore évalué la dépense énergétique (lumière, brassage). Cela risque d'être beaucoup, beaucoup :peur:.
Message de leventreur (26/10/2010) - Spoiler:
- Existe t'il une technologie pour fabriquer de l'air à partir de l'énergie récupérée sous la mer ?
Les algue font plus de 70% de l'oxygène sur terre, même les espèces vivant sans lumière en créer via le souffre des fumeur noir, donc oui c'est plus que possible
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jecohusor
Messages : 134
Date d'inscription : 25/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mar 29 Mar - 21:51 | |
| @ RubiscoC'est une excellente idée de regrouper les messages par thème en fonction de nos précédents travaux.... ....si tu as le temps n'hésite pas à le faire sur les principaux thèmes qui ont été abordés....cela nous sera très utile !! Merci | |
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jecohusor
Messages : 134
Date d'inscription : 25/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mar 29 Mar - 21:52 | |
| .... petite précision.... tu as carte blanche pour ouvrir les sujets de ton choix pour tes synthèses ....par contre si tu as besoin d'ouvrir un nouveau forum fais le moi savoir que je te le crée  | |
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RuBisCO
Messages : 159
Date d'inscription : 25/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mar 29 Mar - 22:10 | |
| @ jecohusor
J'en prend note ! | |
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Le schizophrène
Messages : 34
Date d'inscription : 28/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mer 30 Mar - 1:58 | |
| Excusez-moi mais j'ai eu une idée débile : puisque la moins grande profondeur est de 60 m pourquoi ne pas faire un appel d'air avec un tuyau mesurant 65 m qui resterait à la surface avec une bouée visible, en plus la production d'algue serait ipso facto moins nécessaire ... nan, bon tant pis ... !  | |
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jecohusor
Messages : 134
Date d'inscription : 25/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mer 30 Mar - 7:36 | |
| @schizo
Pour ma part...après réflexion rapide... les premiers objections seraient :
- évitons si possible une localisation extérieure de la Cité par une bouée qui indiquerait son emplacement
- évitons de compliquer la circulation des submersibles entre 0 et -60 m avec ce "tuyau" au milieu
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Francesco
Messages : 22
Date d'inscription : 26/03/2011
| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) Mer 30 Mar - 11:36 | |
| Le but est une cité autonome et il y a le risque d'accident
Je pense que c'est envisagable comme système de secours
Et dans une 1er partie de la construction le temps que tout tourne à merveille
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Pelernuse
Messages : 37
Date d'inscription : 16/04/2011
Localisation : pas loin...
| | Sujet: comment faire ? Sam 19 Nov - 19:34 | |
| Avant de procéder au moindre calcul, il faut définir le moyen de production.
Il y a deux solutions :
-naturelle
-artificielle
La solution artificielle nécessite d'exploiter, en laboratoire, la réaction chimique jugée la plus rentable et productrice de dioxygène.
Il faut donc une réaction facilement mise en place, dont les réactifs sont peu coûteux, et dont les conditions d'expérience ne sont pas trop contraignante.
Toutefois cela nécessite un approvisionnement constant en réactif qui ne sera peut-être pas facile à obtenir. Et surtout, cela implique qu'il faudra mettre en place d'autres réactions qui seront responsables de la gestion des autres gaz présents dans la cité :
teneur en diazote ; évacuation du dioxyde de carbone...
Ce n'est pas impossible, c'est juste compliqué.
Point positif : tant qu'on a de la matière, ça fonctionne.
Point négatif : il faut beaucoup de moyens pour que le tout soit fonctionnel, efficace et sécuritaire.
La solution naturelle demanderait de passer par des algues ou du phytoplancton (je ne sais pas lequel est le plus efficace, ou le plus rentable), qui se chargeraient à la fois de l'approvisionnement en dioxygène, mais aussi de l'évacuation du dioxyde de carbone.
Cette solution, qui sera moins précise dans ses proportions, ne sera efficace qu'avec un volume d'air concerné assez conséquent.
Cela implique donc : plusieurs modules d'approvisionnement répartis dans la cité. (la masse d'algue ou de phytoplancton reste encore à déterminer du nombre d'habitants et de la norme de sécurité)
Cela implique une régulation de masse de l'air de la cité : capteurs placés régulièrement ; en cas d'anormalité quelque part, les ventilations s'activent plus fortement pour rétablir les proportions idéales.
Et cela implique une régulation de l'activité des algues ou phytoplancton par la lumière : chaque bac aura un éclairage indépendant, voir une soufflerie propre. Cela permettra donc une certaine précision dans la régulation.
Point positif : le processus de régulation est amplement simplifié.
Point négatif : les organismes seront... des organismes, soient maladies, dysfonctionnements éventuels.
Au final, il semble que la meilleure solution soit la seconde, puisque les éventuels problèmes biologiques peuvent être résolus par compartimentage des bacs.
La solution chimique serait utilisée en parallèle pour les gaz rares, ou comme solution de secours d'urgence.
Bon, maintenant, il faut calculer.
Une fois cela fait et approuvé, je le rajouterai à la liste des infrastructures élémentaires.
Pel. | |
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| | Sujet: Re: Point de repère (messages de FuturaScience) | |
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