Minérios da lua podem gerar água e oxigênio

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Reator é capaz de produzir água, hidrogênio e oxigênio a partir de minérios encontrados no solo lunar, usando apenas energia solar. Foto: Divulgação.

Reator desenvolvido pela SolarPACES é capaz de transformar solo lunar utilizando a energia do sol.

A rede internacional de pesquisas termosolares, SolarPACES (Energia Solar e Sistemas de Energia Química), desenvolveu um reator capaz de produzir água, hidrogênio e oxigênio a partir de minérios encontrados no solo lunar, usando apenas energia solar.

Há 11 anos, a NASA desafiou cientistas do mundo inteiro para que fabricassem oxigênio a partir de elementos presentes no solo da Lua com um equipamento que pesasse até 50 quilogramas (kg). Na época, ninguém foi capaz de completar o desafio e, desde então, a empresa extrai algumas amostras de solo lunar que são direcionadas para pesquisa.

A partir desse desafio e das amostras da lua, o cientista Thorsten Denk, junto à sua equipe da SolarPACES já consegue processar 25kg por hora de um minério lunar em um equipamento que pesa 400kg.

Denk desenvolveu um reator que utiliza um minério de titânio, chamado ilmenito, proveniente da lua, e produz 0,7 kg de água por hora. Segundo o artigo divulgado pelo pesquisador, a intenção é começar a utilizar eletrólise para quebrar as moléculas de água em oxigênio e hidrogênio. O documento prevê a produção de 2,5 kg de oxigênio a cada quatro horas, desde que o reator seja suprido com 10 kW de energia produzida por coletores termossolares.

Entenda o processo

Na primeira fase do processo um robô extrai a ilmenita (FetiO3) do solo lunar e o leva até o reator. O reator, por sua vez, funciona com um sistema chamado de leito fluidizado, onde sólidos triturados se comportam como líquidos.

O cientista explica que para conseguir fazer a extração da água, é necessário utilizar um pouco do hidrogênio da Terra, que é acrescentado à ilmenita. Com a reação do calor, o hidrogênio se liga à ilmenita e produz a água (FeTiO3 + H2 -> Fe + TiO2 + H2O).

“O hidrogênio será apenas para as primeiras poucas horas. Então, ele será reciclado no eletrolisador. Mesmo se você trouxer hidrogênio da Terra e obtiver oxigênio da Lua para fazer combustível de foguete, você economiza quase 90% do peso. O hidrogênio é o elemento mais leve. O oxigênio é muito mais pesado,” explica Denk.

A segunda etapa, que ainda não foi implementada, será feita em um eletrolisador, que quebrará a água em hidrogênio e oxigênio usando eletricidade produzida pelo coletor solar. Com o oxigênio como produto final, o hidrogênio retorna ao processo, e não é necessário utilizar mais da Terra.

Para conseguir avançar, os pesquisadores estão tentando conseguir um financiamento para obter os equipamentos necessários, que facilitem todo o processo. O relatório dos cientistas explica que não há ilmenita pura na lua, e para chegar ao mineral o solo da lua precisa ser purificado, fase trabalhosa e que custa caro.

Segundo o cientista, a Lua apresenta condições ideais para a fabricação de combustíveis solares, uma vez que as reações químicas necessárias para separar o oxigênio e o hidrogênio exigem temperaturas muito altas e funcionam melhor quando são contínuas. A irradiação solar normal anual da Lua é de quase 6.000 kWh por metro quadrado por ano, e os dias lunares equivalem a 14 dias terrestres.

“Não há atmosfera na Lua, e não há problemas de clima, sem nuvens, então você realmente pode operar do nascer ao pôr-do-sol com plena potência por cada meio mês. A luz do dia dura 2 semanas sem interrupção, e então você tem o mesmo meio-mês de escuridão. Então, se você precisar de três horas para ativar [o reator], não é um grande problema”, explica Denk.

“A longo prazo, a adaptação ao ambiente lunar será um grande desafio. Isso inclui o vácuo do espaço, a gravidade lunar reduzida, as propriedades do solo lunar real e a identificação de ocorrências ricas em ilmenita na Lua,” conclui a equipe no artigo.

 

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