有没有产量更高 ， 温度更低的方法呢？格拉斯哥大学的研究人员贝萨妮·洛马克斯（Bethany Lomax）使用了“熔盐电解”（molten salt electrolysis）法 ， 成功实现了这个目标 ， 并且在地球上进行了实验 。
研究者将月壤放入一个金属的篮子中 ， 并将熔融的CaCl?作为电解质 。 将CaCl?加热到熔融只需要950℃ ， 在这个温度下 ， 月壤依然保持固态 ， 然而电流可以让其中的氧穿过电解质迁移到阳极 ， 变成氧气释放出来 。
当然 ， 研究者并没有使用宝贵的月壤来进行试验 。 他们参考了以往对月壤成分的分析结果 ， 选择使用旧金山火山群的火山凝灰岩来作为月壤的替代品 。 根据测量 ， 50小时后 ， 样品中96%的氧被提取出来制备成了氧气 。 同时 ， 75%的氧在前15小时就能被提取出来 。
事实上 ， 这种熔盐电解的方法已经被英国公司Metalysis充分开发 ， 并且应用于商业金属和合金生产中了 。 “对Metalysis的生产线来说 ， 这个过程产生的氧气是不需要的副产品 ， 因此会使用石墨阳极除去氧气” ， 洛马克斯在攻读博士学位期间曾在该公司工作研究这一过程 ， 随后 ， 他意识到这个技术可以应用到月壤 ， “但氧气反而是我们在月球最需要的东西 ， 所以我们重新设计了一个（以制氧为目的的）版本 。 ”
Metalysis公司金属生产工艺的基本概念图 ， 电解质为熔融的CaCl2 ， 作为阴极的金属氧化物被还原为相应的金属 ， 同时在石墨阳极产生CO和CO? 。
但反应剩下的部分也并不是废料 ， “生产过程留下了一堆不同的金属” ， 欧洲航天局的研究人员亚历山大·默里斯（Alexandre Meurisse）补充道 ， “这会是另一个很有用的研究方向 ， 我们可以尝试将它们直接用于3D打印 ， 作为月球基地的建筑材料 。 ”
目前 ， 研究者试图通过调整电流和反应试剂来增加氧气产量和降低所需温度 。 同时 ， 他们还在尝试缩小设备的体积 ， 以便于将其运到月球 。
氧气够用吗？
那么月壤能为我们提供多少氧气呢？澳大利亚南十字星大学的土壤科学讲师约翰·格兰特（John Grant ， 并未参与这项研究）进行了一些简单的计算：
“只考虑月壤的话 ， 每立方米平均重1.4吨矿物质 ， 包括约630千克氧气 。 而根据估计 ， 人类每天需要呼吸约800克氧气才能生存 。 所以630千克的氧气可以让一个人存活大约2年 。
“现在让我们假设月壤的平均深度约为10米 ， 我们可以从中提取所有氧气 。 这意味着月球表面的10米将提供足够的氧气来支持地球上所有80亿人大约 100 000年的时间 。
“这也取决于我们究竟能多有效地提取和使用氧气 。 不管怎样 ， 这个数字还是相当惊人的！”
话虽如此 ， 但在地球上 ， 人类甚至不需要努力就能获得充足的氧气来维持生存——我们还是应该尽一切努力保护这颗蓝色星球 。
参考链接：
https：//www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/ESA_opens_oxygen_plant_making_air_out_of_moondust
https：//theconversation.com/the-moons-top-layer-alone-has-enough-oxygen-to-sustain-8-billion-people-for-100-000-years-170013
https：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063319301758
本文转自《环球科学》