第74章 亚临界水热浸出与双极膜电渗析耦合工艺

    谷宇穿过气闸，径直走向了指挥舱角落里的“固体废物处理单元”。
    这台机器在过去半个月里一直默默工作，不仅回收了水分，还將所有的排泄物进行了高温好氧消化、真空乾燥和紫外线杀菌。
    他伸手拉开了底部的回收仓，取出了一个密封严实的金属罐。
    “啪。”
    密封罐打开，里面装满了灰白色的乾燥结晶粉末。
    没有想像中的异味，只有一种类似氨水和矿石混合的化学气味。
    “玄，核对一下剂量。我们现在有1.5吨水，这罐子里的有机肥够吗？”
    “正在进行化学计量计算……”
    玄鉴立刻在hud上投射出了一组数学公式。
    “报告中校，经称重，您目前的储备共计430克尿素粉末及矿物质结晶。”
    “根据化学式co(nh2)2co(nh2)2计算，尿素含氮量约为46.7%。折合纯氮元素，您手中的储备量约为200克。”
    “而月宫-iii配方为了支持螺旋藻的高密度增殖，氮浓度应维持在较高水平。1.5吨水需要至少600克纯氮。”
    “结论：您的『个人贡献』氮肥，仅能满足总需求的33%。剩下的缺口高达400克纯氮。”
    “如果不补足，这批螺旋藻將在耗尽氮源后面临严重的『氮飢饿』，表现为生长停滯、藻体发黄、蛋白质含量暴跌。”
    谷宇看著手里那罐显得有些寒酸的粉末，无奈地摇了摇头，盖上了盖子。
    “我就知道。”他嘆了口气，“光靠我一个人拉撒，想养活一座生物工厂，那是痴人说梦。能量守恆定律还是要尊重的。”
    他將密封罐放回原处，转身走向气闸舱：“幸好，我们还有別的依靠。去看看神工昨晚加班的成果。”
    ……
    几分钟后，谷宇再次来到了庇护所外的天梭旁。
    在神工增材製造模块的侧面，有一个平时不常用的“化工萃取与废料排出口”。
    此刻，那里掛著一个沉甸甸的由高强度聚乙烯製成的收集袋。
    谷宇走上前解下袋子，入手极沉，里面装满了红褐色的略带潮湿感的粗糙粉末。
    这看起来像土，但这是经过了复杂化工流程提炼后的“精华”。
    “玄，確认成分。这可是我们填补缺口的关键。”
    “明白，中校。正在调取【火星风化层原位淋洗记录】。”
    玄鉴在谷宇的眼前展示了一段加速的化工流程视频：
    画面中，天梭不知疲倦地挥舞著机械臂，將整整火星表层风化土填入“神工”模块那特製的高温高压反应釜。
    隨即，一项源自中国科学院过程工程研究所的顶尖工艺——“亚临界水热浸出与双极膜电渗析耦合工艺”开始全功率运转。
    在2.5mpa的压力封锁下，注入的高温纯水化作溶剂。
    然后將火星土壤中的硝酸盐、硫酸盐，以及高氯酸盐强行剥离，融匯成一汪浑浊的“母液”。
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    紧接著是微观层面的精密筛分。
    多级离子交换树脂精准地捕捉並剔除了剧毒的高氯酸根离子，將其无情地排入废液箱。
    而那些宝贵的硝酸根与磷酸根，则被电渗析膜层层截留、富集，最终在真空蒸发室中凝结成晶。
    最终浓缩成了谷宇手中这袋重约5公斤的精华。
    【成分確认：主体为硝酸镁与硝酸钙（无机氮源），伴生少量磷酸盐及铁盐。】
    “这就是我们要的复合肥。”谷宇满意地点了点头，“把有机氮和无机氮混在一起，这桌『大餐』就算齐了。”
    ……
    回到后院，谷宇並没有急著往池子里撒料。
    他在空地上找来了一个大號的聚乙烯搅拌桶，从池子里接了半桶32度的温水。
    “现在，开始调汤。”
    谷宇像个严谨的化学家，戴上了护目镜和橡胶手套。他把那个密封罐打开，將里面灰白色的尿素粉末全部倒入桶中。
    “玄，记录有机氮源，加入。”
    接著打开那个红褐色袋子，用电子秤精確地称量出了3.5公斤的土壤萃取盐。
    “这些是无机氮源，加上磷、钾、镁……还有最关键的铁。”
    谷宇看著那些红色的粉末缓缓沉入水中，“玄，你知道的吧？火星之所以是红色的就是因为氧化铁。”
    “而螺旋藻合成叶绿素和藻蓝蛋白需要大量铁，中国科学家的配方里铁元素的丰度被特意调高了，因为火星不缺的就是这个。”
    “是的，中校。但您还需要添加最后一样东西。”
    “明白。”
    谷宇从工具箱里掏出了一包白色的粉末，那是碳酸氢钠（小苏打），来自二號货舱的化工储备。
    玄鉴补充道：“这也是月宫配方的精髓。通过添加小苏打构建一个稳定的碳酸盐缓衝体系，能將ph值锁定在9.2左右。”
    “这既是螺旋藻最喜欢的碱性环境，又是绝大多数杂菌的禁区，这是生物学上的护城河。”
    “哗——”
    隨著小苏打的加入，桶里並没有剧烈的反应，只是稍微浑浊了一些。
    谷宇拿起一根长长的碳材质搅拌棒，开始在桶里疯狂搅拌。
    “滋滋滋……”
    隨著搅拌的进行，原本清澈的温水迅速发生著顏色变化。灰白色的尿素溶解，红褐色的矿物盐散开。
    几分钟后，桶里出现了一种浑浊带著淡淡铁锈红和灰色的液体，它看起来並不诱人甚至有点像泥浆水。
    但在谷宇的眼中，这是一桶价值连城的“生命基质”。
    “溶解度检测。”
    “饱和度90%，所有溶质已形成均相溶液。”玄鉴匯报导。
    “这就对了。”谷宇提著这桶混合了中国航天智慧与火星矿物馈赠的浓缩液，走到跑道池的边缘。
    “玄，把曝气泵开大一点，利用气泡搅拌。”
    “明白，曝气功率提升至50%。”
    池水瞬间沸腾起来，气泡翻滚。
    “上菜了！”
    谷宇双手提著桶沿將那浑浊的营养液，沿著水流的方向，均匀地倒入正在流动的池水中。
    “哗啦——”
    浓缩液入水的瞬间，就像墨水滴入清泉，迅速扩散开来。
    在水流和气泡的共同作用下，那一抹浑浊的红色和灰色，在短短几分钟內就被稀释，均匀的分布到了整个1.5吨的水体中。
    原本晶莹剔透的纯净水，肉眼可见地发生了质变。
    它不再透明，而是呈现出一种淡黄色——那是富含各种矿物质离子的標誌。它不再是死水而是变成了孕育生命的温床。
    “玄，调取一下多参数水质分析仪的数据。”
    谷宇將传感器探头深深地探入水中，目光死死地盯著hud上的读数。
    【tds（总溶解固体）：1850 ppm。达標。】
    【ph值：9.2（弱碱性）。完美区间。】
    【氮浓度：400 mg/l（充足）。】
    【磷浓度：45 mg/l（充足）。】
    【痕量元素（铁、镁、锰）：检测到丰富峰值。】
    “完美……”
    谷宇看著这池终於有了营养的水，长长地舒了一口气。
    “水温32度，ph值9.2，月宫-iii配方调配完毕。饭菜管够，温度適宜。”
    “现在，万事俱备，只欠东风。走吧，玄。去把我们的火种请出来！”