二氧化碳可以代替氧气吗？

尽管人类上太空已经不是什么新鲜事了，但是星际旅行对于我们来说依然并不容易，面临着许多的因素。由于航天器速度的限制，我们必须携带足够的物资，才能够开始一段星际旅行。

和在地球上的旅行不一样，星际航行还有一项重要的“物资”需要考虑在内，那就是氧气。氧气作为碳基生物最重要的反应中介，是保证我们生存的最基本条件。因此，星际旅行必须携带足够的氧气或者产生氧气的装置，才能保证航天员顺利地执行任务。

合成新物质，最好的渠道就是利用现有的物质。而在太空船里，空气中比较常见的，就是二氧化碳了。作为呼吸作用的产物，只要有生物还呼吸，就会有二氧化碳源源不断地产生。如果能把这些二氧化碳转换成氧气，那就可以实现氧元素的循环了。

听起来是不是有点耳熟？利用必须的物质（氧气）后所生成的物质（二氧化碳），把它变回原来的必须物质（氧气）。听起来，就像是氢和氧可以反应生成水，再让水分解成氢和氧继续反应……

当然了，不论是水氢发动机还是这个反应堆，本质上来说，在利用生成的物质变回必须物质的过程中，都需要额外的能量。

怎么利用额外的能量来让二氧化碳变成氧气呢？这就涉及到这个反应堆的原理了。

发明这种反应堆的加州理工学院科学团队表示：二氧化碳是2个氧原子和1个碳原子结合形成的分子。因此，只要把氧原子和碳原子分开，就可以变回氧气了。而这个过程，是需要能量的。

这个反应堆的本质，类似于一个粒子加速器，先将二氧化碳分子电离，然后加速，使其撞击到惰性金箔表面。在撞击的过程中，二氧化碳分子被撞得支离破碎，碳原子和氧原子都撞“蒙圈”了，不能结合到一起。等它们“清醒过来”的时候，氧原子就会和自己的小伙伴结合成为氧分子，从而实现将二氧化碳分解成氧气和碳。

这个想法是不错的，而且也在实验室实现了，看起来前途一片大好。

不过，该团队表示：目前的研发还处于非常初始的阶段。目前最大的问题在于，反应的效率非常低。一般来说，100个二氧化碳分子只能够形成1-2个氧分子，这对于我们来说是远远不够用的。

这一项研究，在未来还是有非常好的前景的。就像我们上面说的，利用它为太空任务提供氧气，将是一个非常好的选择。

目前，在国际空间站上，航天员的氧气都是来自于电解以及氧气罐。这对于航空运输来说，占据了大量的空间，也消耗了大量的资源，非常不划算，而且不可持续。如果这种反应堆能够实现使用，将会达到一劳永逸的效果，而且节省了航空飞机的空间、经费等等。

同时，这个反应堆还可能有更重要的使命——把大气层中的二氧化碳转化为氧气。我们知道，如今空气中二氧化碳的含量已经达到了新高，对于地球环境和地球生命来说都是巨大的威胁。如果可以利用这个装置，未尝不是一个选择（当然，根据热力学定律可知，总的能量排放还是增加了的）。

这个大气层，不仅指的是地球，还有外星，比如火星、月球。人类志在开发火星作为第二家园，把火星大气层中的二氧化碳转化为氧气，将是不可避免的话题。

因此，这个反应堆的价值，还是非常高的。希望科学家们继续深入研究，早日实现这个技术。二氧化碳的特性,液态氧气,二氧化碳气体,二氧化碳特性,液态二氧化碳的温度,氧气的危害,二氧化碳和氧气混合物,二氧化碳有毒吗,二氧化碳物理性质和化学性质,氮气,二氧化碳的作用,二氧化碳是什么气体