Os colonos de Marte poderiam um dia gerar combustível e oxigénio a partir da água salgada no Planeta Vermelho, uma nova descoberta de estudo.
A nova tecnologia por detrás deste avanço poderia também ajudar os submarinos a gerar oxigénio a partir da água do mar na Terra, disseram os investigadores.
Para viver em Marte, qualquer potencial colonos precisará de oxigénio para respirar e combustíveis como o hidrogénio gasoso para alimentar o seu equipamento. Qualquer água que encontrem no Planeta Vermelho será, portanto, inestimável, uma vez que podem utilizar electricidade e outros métodos para decompor a água tanto em hidrogénio como em oxigénio.
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“Marte é um longo caminho lá fora, e estamos limitados na quantidade de coisas que podemos trazer connosco, por isso se pudermos utilizar recursos já presentes lá, isso é mais económico e mais viável do que ter de carregar tudo connosco”, estuda o autor sénior Vijay Ramani, um engenheiro químico da Universidade de Washington em St. Louis, disse a Space.com.
As pesquisas anteriores descobriram que Marte possui grandes quantidades de gelo, e o aterrador Phoenix da NASA também encontrou sinais de que as planícies árcticas do planeta estavam cobertas com um filme de água líquida nos últimos milhões de anos. Phoenix também descobriu compostos conhecidos como percloratos no solo marciano, que podem agir como anticongelantes, baixando o ponto de congelação da água para além da sua temperatura normal.
Desde que as salmouras contendo água e percloratos podem permanecer líquidas mesmo às temperaturas frias encontradas na superfície marciana, Ramani e os seus colegas queriam ver se podiam utilizar uma técnica conhecida como electrólise para dividir moléculas de água para formar hidrogénio e oxigénio utilizando electricidade. (A temperatura média anual em Marte é de cerca de 81,4 graus Fahrenheit negativos, ou 63 graus Celsius negativos, embora possa variar mais de 212 graus F, ou 100 graus C, ao longo de um dia.)
“A electrólise é conhecida há cerca de 100 anos ou mais, mas na sua maioria utiliza água pura como alimentação”, disse Ramani.
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No trabalho anterior, Ramani e os seus colegas desenvolveram materiais conhecidos como electrocatalisadores de pirocloro de chumbo que os poderiam ajudar a electrólise da água do mar. No novo estudo, as suas experiências revelaram que tais catalisadores poderiam ajudar a electrolisar salmouras de perclorato, gerando hidrogénio e oxigénio ultra-puros no tipo de temperaturas ultra-baixas encontradas na superfície marciana.
“Podemos derivar oxigénio para a respiração e hidrogénio para o combustível utilizando materiais no próprio Marte, a água salgada agora conhecida por estar presente lá”, disse Ramani. “As futuras missões não têm necessariamente de transportar esses componentes para Marte, mas fazê-los in situ com tecnologia como a nossa”.
É necessária alguma electricidade para conduzir estas reacções químicas. Em Marte, essa electricidade virá provavelmente de células de energia solar, observou Ramani.
Anteriormente, a Experiência de Utilização de Recursos de Oxigénio In-Situ (MOXIE) da NASA Mars Perseverance rover, mostrou que poderia utilizar a electricidade para decompor o dióxido de carbono em oxigénio e monóxido de carbono. Para a mesma quantidade de energia que MOXIE, o novo estudo poderia gerar 25 vezes mais oxigénio ou mais, e não gerar qualquer monóxido de carbono tóxico, disseram os investigadores.
“Quando estamos a falar de explorar o espaço ou a superfície da lua ou de Marte, nunca é apenas uma tecnologia que é utilizada – nunca é apenas uma bala de prata que resolve todos os problemas”, disse Ramani. “Um conjunto de tecnologias será necessário para trabalhar em paralelo para facilitar a vida em Marte, e a nossa esperança é que a nossa seja uma delas”
Os cientistas notaram que isto poderia ajudar a NASA a cumprir o seu mandato actual de aterrar humanos em Marte até meados dos anos 2030. “Esperamos poder interessar a NASA em tentar aumentar esta tecnologia e melhorar ainda mais o seu desempenho, e em demonstrações em instalações que simulam o ambiente marciano”, disse Ramani.
Os referidos electrocatalisadores podem também encontrar utilização na Terra. “Se estiver num submarino onde há oxigénio limitado e há água salgada à sua volta, pode sifonar em alguma água salgada e dividi-la para obter oxigénio fresco”, disse Ramani. “Na Marinha dos EUA, a maioria dos submarinos são movidos a energia nuclear, por isso não há falta de electricidade. Para aplicações em terra, também se poderia dividir a água salgada para gerar combustível hidrogénio”
Os cientistas detalharam as suas descobertas online a 30 de Novembro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
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