作者| 汪聪2015年，由马特·达蒙主演的科幻电影“火星救援”上映，电影中意外留在火星的马特·达蒙通过种植土豆支持地面救援。
事实上，2016年，美国宇航局模拟了火星的环境，并成功地在环绕地球的卫星上种植了马铃薯，这意味着马铃薯可能是未来人类移民火星时种植的第一种作物。
最近，SpaceX的星际飞船进行了第一次高空试飞。虽然在最后一刻爆炸了，但全世界的网友都见证了埃隆·马斯克的又一次冒险，他离移民火星的梦想又近了一步。
在人类历史上，人们总是倾向于寻找适合种植作物、放牧牛羊和建造避难所的地方。
但是人类在探索太空的时候，在空间站等极其封闭的环境中，或者火星等外星基地中，人类面临的困难显然远远超过了地球上所面临的困难。
在极其封闭的环境中，如空间站或火星等外星基地，粮食作物种植和废物管理非常重要。然而，人类仍然缺乏实现这一目标的技术。如果这两个问题得不到解决，人类太空迁移的梦想将难以实现。
最近，东京科技大学的研究人员在 皇家化学学会化学新刊该杂志发表了一篇研究论文，题为:用掺硼金刚石电极电化学氧化尿素形成氨化物。
研究小组开发了一种简单、有效、廉价的方法，可以将尿液制成液肥(氨)，既解决了种植粮食作物所需的肥料，又解决了废弃物的处理问题。为了解决人类在太空或外星基地的封闭环境中的长期生存问题，指出
几千年来，农民一直使用动物粪便作为肥料，作为氮肥的丰富来源。
研究小组还一直在研究用尿素(尿液中的主要成分)制造液体肥料的可能性。如果能在常温常压下，利用简单的通用设备，从人体尿液中的废弃物生产出氨等氮肥，不仅能解决封闭环境下人体的肥料来源，还能解决封闭环境下人体废弃物的处理问题。
为了实现这一想法，研究小组开发了一种“简单”的装置:一部分是通过一个“反应”槽用“掺硼金刚石”(BDD)电极和二氧化钛制成的“光催化剂”材料；另一部分是带有简单铂电极的“反向”电池。
通过这种“电化学”过程，当电流通过反应池时，尿素被氧化形成铵离子，从而成功地从尿液中提取出铵离子。
研究小组进一步发现，当消耗相同的尿素时，在光催化剂的存在下，氮离子的时间和分布发生了变化，而此时亚硝酸根和硝酸根离子的浓度没有增加，这表明光催化剂的存在促进了铵离子的形成。
研究小组认为这种方法为密闭空间的液体肥料提供了坚实的基础，对于人类在空间站和外星基地的长期生存非常有用。
移民火星，长期生活在火星上，人类仍然难以实现。人类在真正到达火星之前，必须保证能够在那里长期生存。然而，这项研究并不打算表明这可能不再是一个遥不可及的梦想。
纸张链接:
https://doi.org/10.1039/D0NJ03347B
发布时间：2022-02-09 16:53
