Equipamento pode produzir oxigênio e hidrogênio com a água salgada de Marte

Equipamento pode produzir oxigênio e hidrogênio com a água salgada de Marte

Por Danielle Cassita | 01 de Dezembro de 2020 às 18h00
NASA

Embora Marte seja hoje um mundo frio e seco, este nosso vizinho já foi quente, úmido e teve até água — porém, se estiver em estado líquido, essa água provavelmente está cheia de sal do solo marciano. Uma forma de usar essa salmoura seria com a eletrólise, um procedimento caro e complexo. Então, engenheiros da Washington University desenvolveram um sistema que permite separar o oxigênio e o hidrogênio da água salgada de Marte e facilitaria bastante a vida dos futuros exploradores por lá.

A eletrólise é o processo que permite separar o oxigênio (que seria usado para a respiração dos astronautas) e o hidrogênio (para a produção de combustível), contanto que o sal seja removido da água — uma tarefa nada fácil ao considerar como seriam as condições em outro mundo. Assim, a equipe do projeto, liderada por Vijay Ramani, criou o sistema que foi validado sob simulações da dura atmosfera marciana à temperatura de -36 °C. Segundo Ramani, o eletrolisador de água salgada que desenvolveram é capaz de mudar radicalmente o cálculo logístico de missões para Marte e outros destinos, e confere benefícios também em nosso planeta: “essa tecnologia é igualmente útil na Terra, porque transforma os oceanos em uma fonte viável de oxigênio e combustível”, diz.

Ilustração de como a Cratera Jezero teria sido há bilhões de anos, quando ainda era um lago (Imagem: Reprodução/NASA)

A missão Mars Express, da Agência Espacial Europeia, encontrou algumas reservas de água subterrânea que continuam em estado líquido graças ao perclorato de magnésio, um tipo de sal. Então, se quisermos passar algum tempo em Marte, os astronautas vão precisar de água e combustível por lá. Enquanto isso, o rover Perseverance, da NASA, segue viagem para Marte desde julho, e conta com o instrumento Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), que irá realizar eletrólise a alta temperatura — mas que vai produzir apenas oxigênio a partir do dióxido de carbono do ar.

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O sistema criado no laboratório de Ramani é capaz de produzir 25 vezes mais oxigênio do que o MOXIE com a mesma quantidade de energia, além de poder também produzir hidrogênio que seria utilizado no combustível para alimentar a viagem de volta para casa. “Os componentes cuidadosamente projetados junto do uso otimizado dos princípios eletroquímicos da engenharia tradicional permitiram essa alta performance”, explica.

Além disso, o sistema funciona sem a necessidade de aquecimento e purificação da fonte de água. Essa é uma grande vantagem em relação aos eletrolisadores comuns, que precisam de água bastante purificada e têm alto custo: “paradoxalmente, o perclorato dissolvido na água — as conhecidas “impurezas” — ajuda em um ambiente como o de Marte”, explica o pesquisador Shrihari Sankarasubramanian. “Eles evitam que a água congele e melhoram a performance do sistema, porque reduz a resistência elétrica”.

Após apresentar bom desempenho nas simulações das condições do Planeta Vermelho, a equipe quer testar os eletrolisadores nas condições da Terra: “queremos aproveitar fontes de água salgada para produzir oxigênio e hidrogênio por meio da eletrólise da água do mar”, comenta Pralay Gayen, pesquisador associado do grupo de Ramani. Assim, seria possível criar oxigênio sob demanda para submarinos e até fornecer oxigênio para pesquisadores explorarem o fundo do mar.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Fonte: Washington University

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