Los colonos de Marte podrían algún día generar combustible y oxígeno a partir del agua salada del Planeta Rojo, según un nuevo estudio.
La novedosa tecnología que hay detrás de este avance también podría ayudar a los submarinos a generar oxígeno a partir del agua del mar en la Tierra, según los investigadores.
Para vivir en Marte, cualquier colono potencial necesitará oxígeno para respirar y combustibles como el gas hidrógeno para alimentar su equipo. Por lo tanto, cualquier agua que encuentren en el Planeta Rojo resultará muy valiosa, ya que pueden utilizar la electricidad y otros métodos para descomponer el agua tanto en hidrógeno como en oxígeno.
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«Marte está muy lejos, y estamos limitados en la cantidad de cosas que podemos llevar con nosotros, así que si podemos utilizar los recursos ya presentes allí, eso es más económico y más viable que tener que cargar con todo», dijo a Space.com el autor principal del estudio, Vijay Ramani, ingeniero químico de la Universidad de Washington en St. Louis, dijo a Space.com.
Investigaciones anteriores descubrieron que Marte posee grandes cantidades de hielo, y el módulo de aterrizaje Phoenix de la NASA también encontró indicios de que las llanuras árticas del planeta estuvieron cubiertas por una película de agua líquida en los últimos millones de años. Phoenix también descubrió en el suelo marciano unos compuestos conocidos como percloratos, que pueden actuar como anticongelantes, reduciendo el punto de congelación del agua más allá de su temperatura normal.
Dado que las salmueras que contienen agua y percloratos pueden permanecer líquidas incluso a las frías temperaturas que se encuentran en la superficie marciana, Ramani y sus colegas querían ver si podían utilizar una técnica conocida como electrólisis para dividir las moléculas de agua para formar hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad. (La temperatura media anual en Marte es de aproximadamente menos 81,4 grados Fahrenheit, o menos 63 grados Celsius, aunque puede variar en más de 212 grados F, o 100 grados C, en el transcurso de un día.)
«La electrólisis se conoce desde hace unos 100 años o más, pero principalmente utiliza agua pura como alimentación», dijo Ramani.
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En trabajos anteriores, Ramani y sus colegas desarrollaron materiales conocidos como electrocatalizadores de pirocloro de rutenato de plomo que podrían ayudarles a electrolizar el agua de mar. En el nuevo estudio, sus experimentos revelaron que dichos catalizadores podrían ayudar a electrolizar salmueras de perclorato, generando hidrógeno y oxígeno ultrapuros a la clase de temperaturas ultrabajas que se encuentran en la superficie marciana.
«Podemos obtener oxígeno para respirar e hidrógeno para combustible utilizando materiales del propio Marte, el agua salobre que ahora se sabe que está presente allí», dijo Ramani. «Las futuras misiones no tienen que llevar necesariamente esos componentes a Marte, sino fabricarlos in situ con tecnología como la nuestra».
Se necesita algo de electricidad para impulsar estas reacciones químicas. En Marte, dicha electricidad probablemente procederá de células de energía solar, señaló Ramani.
Previamente, el Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno (MOXIE) del rover de la NASA Mars Perseverance demostró que podía utilizar la electricidad para descomponer el dióxido de carbono en oxígeno y monóxido de carbono. Por la misma cantidad de energía que MOXIE, el nuevo estudio podría generar 25 veces más oxígeno o más, y no generar ningún monóxido de carbono tóxico para arrancar, dijeron los investigadores.
«Cuando estamos hablando de explorar el espacio o la superficie de la luna o Marte, nunca es sólo una tecnología que se utiliza – nunca es sólo una bala de plata que resuelve todos los problemas», dijo Ramani. «Se necesitarán un montón de tecnologías que trabajen en paralelo entre sí para facilitar la vida en Marte, y nuestra esperanza es que la nuestra sea una de ellas».»
Los científicos señalaron que esto podría ayudar a la NASA a cumplir su actual mandato de aterrizar humanos en Marte para mediados de la década de 2030. «Esperamos poder interesar a la NASA para que intente ampliar esta tecnología y mejorar aún más su rendimiento, así como en las demostraciones en instalaciones que simulen el entorno marciano», dijo Ramani.
Tales electrocatalizadores podrían encontrar uso también en la Tierra. «Si estás en un submarino donde el oxígeno es limitado y hay agua salada a tu alrededor, podrías sifonar un poco de agua salada y dividirla para obtener oxígeno fresco», dijo Ramani. «En la Marina de Estados Unidos, la mayoría de los submarinos funcionan con energía nuclear, por lo que no hay escasez de electricidad. Para aplicaciones en tierra, también se podría dividir el agua salobre para generar combustible de hidrógeno»
Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 30 de noviembre en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
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