(Imagem: © NASA Langley Advanced Concepts Lab / Analytical Mechanics Associates)
Os colonos em Marte poderão um dia gerar combustível e oxigênio da água salgada do Planeta Vermelho, descobriu um novo estudo.
A nova tecnologia por trás desse avanço também pode ajudar os submarinos a gerar oxigênio da água do mar na Terra, disseram os pesquisadores.
Para viver em Marte, qualquer colonizador em potencial precisará de oxigênio para respirar e de combustíveis como o gás hidrogênio para alimentar seus equipamentos. Qualquer água que encontrarem no Planeta Vermelho será, portanto, inestimável, pois eles podem usar eletricidade e outros métodos para quebrar a água em hidrogênio e oxigênio.
“Marte é um longo caminho até lá e estamos limitados na quantidade de coisas que podemos trazer conosco, então se podemos utilizar os recursos já presentes lá, isso é mais econômico e mais viável do que ter que carregar tudo conosco”, estudo o autor sênior Vijay Ramani, engenheiro químico da Universidade de Washington em St. Louis, disse ao Space.com.
Pesquisas anteriores descobriram que Marte possui grandes quantidades de gelo, e a sonda Phoenix da NASA também encontrou sinais de que as planícies árticas do planeta foram cobertas por uma película de água líquida nos últimos milhões de anos. Phoenix também descobriu compostos conhecidos como percloratos em solo marciano, que podem agir como anticongelante, baixando o ponto de congelamento da água além de sua temperatura normal.
Como as salmouras contendo água e percloratos podem permanecer líquidas mesmo nas baixas temperaturas encontradas na superfície marciana, Ramani e seus colegas queriam ver se eles poderiam usar uma técnica conhecida como eletrólise para dividir moléculas de água para formar hidrogênio e oxigênio usando eletricidade. (A temperatura média anual em Marte é de cerca de 81,4 graus Fahrenheit negativos ou 63 graus Celsius negativos, embora possa variar em mais de 212 graus F, ou 100 graus C, ao longo de um dia.)
“A eletrólise é conhecida há cerca de 100 anos ou mais, mas usa principalmente água pura como alimento”, disse Ramani.
Em um trabalho anterior, Ramani e seus colegas desenvolveram materiais conhecidos como eletrocatalisadores de pirocloro de rutenato de chumbo que poderiam ajudá-los a eletrolisar a água do mar. No novo estudo, seus experimentos revelaram que tais catalisadores podem ajudar a eletrolisar salmouras de perclorato, gerando hidrogênio e oxigênio ultra-puros no tipo de temperaturas ultra-baixas encontradas na superfície marciana.
“Podemos obter oxigênio para respirar e hidrogênio como combustível usando materiais do próprio Marte, a água salgada que agora se sabe que está presente lá”, disse Ramani. “As missões futuras não precisam necessariamente transportar esses componentes para Marte, mas torná-los in situ com tecnologia como a nossa.”
É necessária alguma eletricidade para conduzir essas reações químicas. Em Marte, essa eletricidade provavelmente virá de células de energia solar, observou Ramani.
Anteriormente, o Experimento de Utilização de Recursos In-Situ de Oxigênio de Marte do NASA Mars Perseverance rover (MOXIE) mostrou que poderia usar eletricidade para quebrar o dióxido de carbono em oxigênio e monóxido de carbono. Para a mesma quantidade de energia que o MOXIE, o novo estudo pode gerar 25 vezes mais oxigênio ou mais, e não gerar nenhum monóxido de carbono tóxico, disseram os pesquisadores.
“Quando falamos sobre explorar o espaço ou a superfície da Lua ou Marte, nunca é apenas uma tecnologia que é usada – nunca é apenas uma bala de prata que resolve todos os problemas”, disse Ramani. “Várias tecnologias serão necessárias para trabalhar em paralelo umas com as outras para tornar a vida mais fácil em Marte, e nossa esperança é que a nossa seja uma delas.”
Os cientistas observaram que isso poderia ajudar a NASA a cumprir seu mandato atual de pousar humanos em Marte em meados da década de 2030. “Esperamos poder interessar a NASA em tentar expandir essa tecnologia e melhorar ainda mais seu desempenho, e em demonstrações em instalações que simulam o ambiente marciano”, disse Ramani.
Esses eletrocatalisadores também podem ser usados na Terra. “Se você estiver em um submarino com oxigênio limitado e água salgada ao seu redor, poderá extrair um pouco de água salgada e dividi-la para obter oxigênio fresco”, disse Ramani. “Na Marinha dos Estados Unidos, a maioria dos submarinos são movidos a energia nuclear, então não há falta de eletricidade. Para aplicações em terra, você também pode dividir a água salgada para gerar combustível de hidrogênio.”
Os cientistas detalharam suas descobertas online em 30 de novembro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Publicado em 04/12/2020 15h12
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