Una nueva tecnología podría ayudar a los humanos a sobrevivir en la Luna, según aseguran científicos de la Universidad China de Hong Kong (China).
En un estudio publicado en la revista Joule de Cell Press, los investigadores extrajeron agua del suelo lunar y la utilizaron para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y sustancias químicas para combustible, lo que podría abrir nuevas puertas para la futura exploración del espacio profundo al mitigar la necesidad de transportar recursos esenciales como agua y combustible desde la Tierra, detalla Europa Press.
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“Nunca imaginamos del todo la ‘magia’ que poseía el suelo lunar”, comenta Lu Wang, de la Universidad China de Hong Kong. “La mayor sorpresa para nosotros fue el éxito tangible de este enfoque integrado. La integración en un solo paso de la extracción de H2O lunar y la catálisis fototérmica de CO2 podría mejorar la eficiencia del uso de energía y reducir el coste y la complejidad del desarrollo de infraestructura”, agrega.
Las agencias espaciales han planteado durante décadas la idea de utilizar la Luna como base para exploraciones a gran escala del cosmos. Sin embargo, la necesidad de dotar a dicha base de recursos adecuados para sus habitantes, especialmente agua, ha sido un obstáculo para hacerlo realidad. Según el estudio, transportar un galón de agua por cohete cuesta unos 83.000 dólares, y cada astronauta bebe unos cuatro galones al día.
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Las muestras de suelo analizadas por la misión Chang’E-5 proporcionan evidencia de la presencia de agua en la superficie lunar. Según los autores, esto podría permitir a los exploradores humanos aprovechar los recursos naturales de la Luna para satisfacer sus necesidades, evitando los costos y las dificultades logísticas de transportarlos. Sin embargo, las estrategias desarrolladas previamente para extraer agua del suelo lunar implicaban múltiples pasos de alto consumo energético y no descomponían el CO2 para combustible ni para otros usos esenciales.
Para avanzar en esta investigación, Wang y sus colaboradores desarrollaron una tecnología que extraería agua del suelo lunar y la utilizaría directamente para convertir el CO2 exhalado por los astronautas en monóxido de carbono (CO) e hidrógeno gaseoso, que posteriormente podría utilizarse para producir combustibles y oxígeno para la respiración de los astronautas. La tecnología logra esta hazaña mediante una novedosa estrategia fototérmica, que convierte la luz solar en calor.
Los científicos probaron la tecnología utilizando muestras de suelo lunar recolectadas durante la misión Chang’E, así como muestras lunares simuladas y un reactor discontinuo lleno de gas CO2 que utilizaba un sistema de concentración de luz para impulsar el proceso fototérmico. El equipo utilizó ilmenita, un mineral negro pesado y uno de los varios depósitos de agua reportados en el suelo lunar, para medir la actividad fototérmica y analizar los mecanismos del proceso.
A pesar del éxito de la tecnología en el laboratorio, el entorno lunar extremo aún plantea desafíos que complicarán su uso en la Luna, según los autores, incluyendo fluctuaciones drásticas de temperatura, radiación intensa y baja gravedad.
Además, el suelo lunar en su entorno natural no tiene una composición uniforme, lo que le confiere propiedades inconsistentes, mientras que el CO2 de las exhalaciones de los astronautas podría no ser suficiente para proporcionar la base de toda el agua, el combustible y el oxígeno que necesitan. Las limitaciones tecnológicas también siguen representando un obstáculo, ya que el rendimiento catalítico actual aún es insuficiente para sustentar plenamente la vida humana en entornos extraterrestres, asegura Wang.
“Superar estos obstáculos técnicos y los importantes costos asociados en el desarrollo, la implementación y la operación será crucial para lograr la utilización sostenible del agua lunar y la exploración espacial”, escriben los autores. (I)