Sin duda alguna, contar con una fuente propia de oxígeno en Marte resolvería muchos de los problemas para los futuros colonizadores. Y ahora, un hallazgo brinda nuevas luces.
En un descubrimiento que algún día podría ayudar a los astronautas en Marte, los científicos han encontrado una nueva forma de producir oxígeno en condiciones marcianas, una que parece ser 25 veces más eficiente que la que probará el rover Perseverance de la NASA, que debe aterrizar en el Planeta rojo en febrero.
No es que esto signifique que haya algo malo en el proceso de la NASA. “Ambos serán necesarios”, dice Vijay Ramani, ingeniero químico de la Universidad de Washington en St. Louis, EE. UU.
El proceso de la NASA, que se probará en una planta química del tamaño de una caja de zapatos llamada MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), utiliza energía eléctrica para dividir el dióxido de carbono en oxígeno y monóxido de carbono, los cuales son útiles: oxígeno para sustentar la vida y carbono. monóxido como un bloque de construcción para el combustible de cohetes para los futuros viajes de regreso de los astronautas desde Marte.
Usando electricidad
El nuevo enfoque de Ramani comienza con agua y usa electricidad para descomponerla en oxígeno e hidrógeno.
En el fondo, es simplemente la electrólisis del agua a la antigua: algo que generaciones de estudiantes de química han presenciado en las aulas de todo el mundo. “Si usa una celda como una batería, puede pasar electricidad a través del agua y dividir el agua en hidrógeno y oxígeno”, dice Ramani.
Anteriormente no se había considerado para Marte porque Marte es frío. “Si tienes agua pura, se congelará”. Pero el agua marciana puede no ser pura, porque se sabe que los suelos marcianos tienen mucho perclorato.
En la Tierra, el perclorato es una sustancia química industrial que se utiliza en explosivos, fuegos artificiales y bengalas en las carreteras: no es algo que desee en el agua. En Marte, sin embargo, puede actuar como anticongelante, permitiendo que el agua permanezca líquida incluso a temperaturas de menos 50 grados Celsius, aumentando la posibilidad de que Marte tenga salmueras de perclorato cerca de su superficie.
Sorprendente eficacia
El truco para el nuevo proceso, dice Ramani, fue tratar de averiguar cómo hacer la electrólisis del agua rica en perclorato, algo que no funcionará en la electrólisis convencional porque productos químicos como el perclorato envenenan las células y bloquean su funcionamiento.
Pero, informa su equipo en un artículo de la revista PNAS, este no es un obstáculo insuperable. Mediante el uso de células con una mezcla de compuestos exóticos, incluidos el rutenio, el plomo y el platino, descubrieron que no solo podían hacer frente al problema, sino que lo podían hacer con una eficacia sorprendente.
Dicho esto, Ramani cree que el proceso de su equipo y el proceso MOXIE deben verse como complementarios, no como competidores.
MOXIE tiene la ventaja de que se puede utilizar en cualquier lugar, ya que todo lo que necesita es dióxido de carbono de la atmósfera marciana, que, aunque es fina, es un 95% de dióxido de carbono. El proceso de su equipo necesita salmuera de perclorato, que podría no ser tan ubicua.
Además, los dos procesos producen productos diferentes.
Ramini’s produce hidrógeno y oxígeno. MOXIE produce oxígeno y carbono, en forma de monóxido de carbono. Si está buscando materias primas para síntesis químicas más complejas, necesita los tres elementos.
Lo más probable, dice Ramani, las primeras misiones tripuladas a Marte se basarán en múltiples tecnologías para generar oxígeno para respirar y fabricar combustible para cohetes para el regreso.
Al mismo tiempo, la eficiencia importa. Cuanto más aire respirable pueda obtener de cualquier panel solar, menos paneles solares tendrá que llevar consigo y más fácil será ir a Marte para cualquier otra cosa que no sea un rápido aterrizaje y regreso.
La investigación científica ha sido publicada en PNAS.
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