Desarrollan una técnica para obtener agua y combustible en Marte

By 07/12/2020 Portal

Las novelas de aventuras demuestran que una de las formas m√°s frecuentes de morir de sed es convertirse en un n√°ufrago y perderse en un oc√©ano de agua… salada. En Marte, esta situaci√≥n no ser√≠a distinta. Aparte de las fr√≠gidas temperaturas o la abrasadora radiaci√≥n, los futuros exploradores tendr√°n que lidiar con la alta concentraci√≥n de sal acumulada en el agua marciana.

Esto resulta fundamental, cuando el agua no se necesita solo para beber, sino también para obtener oxígeno (O2), con el que respirar, e hidrógeno molecular (H2), que aprovechar como combustible para cohetes. Estos ambiciosos objetivos son posibles por medio de la electrolisis, que, como su nombre indica, aplica electricidad para romper o lisar las moléculas de agua (H2O). El problema es que normalmente la sal impide que los electrolizadores funcionen.

De ah√≠ a que un equipo de cient√≠ficos de la Escuela de Ingenier√≠a McKelvey, de la Universidad de Washington, en San Luis, Estados Unidos, se haya esmerado precisamente en desarrollar un sistema para llevar a cabo la electrolisis con agua salobre o salada. Por si fuera poco, su funcionamiento ha sido puesto a prueba a temperaturas t√≠picamente marcianas, de -36¬ļC. Sus avances se han publicado esta semana en la revista cient√≠fica ¬ęProceedings of the National Academy of Sciences¬Ľ (PNAS).

¬ęNuestro electrolizador de salmuera marciana cambia radicalmente los c√°lculos log√≠sticos para las misiones a Marte y m√°s all√°¬Ľ, ha explicado en un comunicado Vijay Ramani, director de la investigaci√≥n. ¬ęAdem√°s, esta tecnolog√≠a es igualmente √ļtil en la Tierra, donde convierte a los oc√©anos en una fuente viable de ox√≠geno y de combustible¬Ľ.

Desde hace más de una década, en Marte se ha detectado la presencia de estanques subterráneos de agua líquida, a pesar de las bajas temperaturas, gracias a la presencia de altas concentraciones de sales de perclorato de magnesio.

La necesidad de producir recursos en Marte
Dada la enorme distancia media a la que se encuentra Marte de la Tierra (unas 600 veces m√°s que la distancia media entre la Luna y la Tierra), las futuras misiones pasan porque los exploradores tengan capacidad de obtener al menos una parte de sus propios recursos in situ.

Por eso, el rover ¬ęPerserverance¬Ľ, que aterrizar√° en Marte en febrero, lleva instrumentos para poner a prueba una forma de obtenci√≥n de ox√≠geno: Se trata del ¬ęMars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment¬Ľ (MOXIE), un sistema capaz de producir ox√≠geno a partir del CO2 que hay en la atm√≥sfera del planeta rojo.

En esta ocasi√≥n, el sistema desarrollado por Ramani y compa√Ī√≠a es capaz de producir 25 veces m√°s ox√≠geno que MOXIE, usando la misma energ√≠a, y encima de producir hidr√≥geno, que puede ser usado como combustible para cohetes.

El secreto: en el √°nodo y en el c√°todo
El secreto de la ¬ęreceta¬Ľ del nuevo sistema est√° en emplear dos novedosos materiales para conseguir un c√°todo y un √°nodo que puedan trabajar con temperaturas tan bajas, sin necesidad de calentar el agua, y con concentraciones tan altas de sal como las de Marte: estos materiales son pirocloro de rutenato, en el √°nodo, y platino o carbono, en el c√°todo.

De hecho, su rendimiento permite que las sales sean ventajosas para este sistema, porque impiden que el agua se congele y porque disminuyen la resistencia eléctrica.

Haber dado con un electrolizador que trabaje con agua fr√≠a e impura, que no ha de ser desionizada, tambi√©n puede ser muy ventajoso en la Tierra. ¬ęPretendemos (…) usar agua salada o salobre para producir hidr√≥geno y ox√≠geno, a trav√©s de la electrolisis de agua de mar¬Ľ, ha comentado Pralay Gayen, primer autor del estudio. Esto ser√≠a ideal por ejemplo para submarinos, que podr√≠an obtener su ox√≠geno del agua de mar circundante.