Novo processo permite produzir combustível de foguete em Marte

Ian Anzlowar/UCI - 08/01/2021

A NASA fala na exploração de Marte há décadas, embora haja muitas dúvidas sobre a disponibilidade de todas as tecnologias necessárias.
[Imagem: NASA]

Combustível em Marte

Cientistas afirmam ter descoberto um modo mais eficiente de criar combustível de foguete à base de metano, um modo que teoricamente pode ser feito na superfície de Marte, o que pode tornar a viagem de volta mais viável.

A descoberta consiste em um catalisador de zinco de átomo único que sintetizará o processo atual de duas etapas em uma reação de etapa única usando um dispositivo mais compacto e portátil.

"O zinco é fundamentalmente um grande catalisador. Ele tem tempo, seletividade e portabilidade - uma vantagem enorme para viagens espaciais," disse o professor Houlin Xin, da Universidade da Califórnia de Irvine, nos EUA.

Combustível a partir do metano

O processo de criação de combustível à base de metano não é novo. A empresa SpaceX já falou sobre utilizar uma infraestrutura solar para gerar eletricidade, resultando na eletrólise do dióxido de carbono, que, quando misturado com a água do gelo encontrado em Marte, produz metano.

Os astronautas da Estação Espacial Internacional já utilizam esse processo, chamado Sabatier, para produzir oxigênio respirável a partir da água. Um dos principais problemas com o processo Sabatier é que ele é um procedimento de dois estágios que requer grandes capacidades para operar com eficiência.

Esquema da reação de produção do metano com zinco como catalisador.
[Imagem: Lili Han et al. - 10.1021/jacs.9b12111]

O método que Xin e sua equipe desenvolveram usará zinco anatomicamente disperso para funcionar como uma enzima sintética, catalisando o dióxido de carbono e iniciando o processo. Isso exigirá muito menos espaço e pode produzir metano com eficiência usando materiais e em condições semelhantes às encontradas na superfície de Marte.

"O processo que desenvolvemos dispensa o processo água-para-hidrogênio e, em vez disso, converte CO2 em metano de maneira eficiente com alta seletividade," disse Xin.

Foguetes de metano

Atualmente, os foguetes das empresas Lockheed e Boeing usam hidrogênio líquido como combustível. Embora ele seja barato e eficaz, esta fonte de combustível tem suas desvantagens. O hidrogênio líquido deixa resíduo de carbono no motor do foguete, que precisa ser limpo a cada lançamento, algo que seria impossível em Marte.

A SpaceX já desenvolveu e está testando atualmente um motor alimentado por metano, conhecido como Space X Raptor. O Raptor impulsionará a próxima geração de espaçonaves da SpaceX, chamadas Starship e Super Heavy. Até o momento, nenhuma delas entrou em órbita e apenas uma alçou voo de forma consistente.

Apesar do avanço, o processo de Xin está longe de uma implementação prática. Atualmente, a equipe tem apenas uma prova de conceito, o que significa que, embora tenham testado e comprovado o protótipo em laboratório, eles ainda não o testaram no mundo real ou nas condições do planeta Marte.

"Será necessário [desenvolver] muita engenharia e pesquisa antes que isso possa ser totalmente implementado," reconheceu Xin. "Mas os resultados são muito promissores."

• É maluquice querer ir a Marte antes de colonizar a Lua?

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