Novo processo permite produzir combustvel de foguete em Marte

Espao

Ian Anzlowar/UCI – 08/01/2021

Combustvel em Marte

Cientistas afirmam ter descoberto um modo mais eficiente de criar combustvel de foguete base de metano, um modo que teoricamente pode ser feito na superfcie de Marte, o que pode tornar a viagem de volta mais vivel.

A descoberta consiste em um catalisador de zinco de tomo nico que sintetizar o processo atual de duas etapas em uma reao de etapa nica usando um dispositivo mais compacto e porttil.

“O zinco fundamentalmente um grande catalisador. Ele tem tempo, seletividade e portabilidade – uma vantagem enorme para viagens espaciais,” disse o professor Houlin Xin, da Universidade da Califrnia de Irvine, nos EUA.

Combustvel a partir do metano

O processo de criao de combustvel base de metano no novo. A empresa SpaceX j falou sobre utilizar uma infraestrutura solar para gerar eletricidade, resultando na eletrlise do dixido de carbono, que, quando misturado com a gua do gelo encontrado em Marte, produz metano.

Os astronautas da Estao Espacial Internacional j utilizam esse processo, chamado Sabatier, para produzir oxignio respirvel a partir da gua. Um dos principais problemas com o processo Sabatier que ele um procedimento de dois estgios que requer grandes capacidades para operar com eficincia.

Esquema da reao de produo do metano com zinco como catalisador.
[Imagem: Lili Han et al. – 10.1021/jacs.9b12111]

O mtodo que Xin e sua equipe desenvolveram usar zinco anatomicamente disperso para funcionar como uma enzima sinttica, catalisando o dixido de carbono e iniciando o processo. Isso exigir muito menos espao e pode produzir metano com eficincia usando materiais e em condies semelhantes s encontradas na superfcie de Marte.

“O processo que desenvolvemos dispensa o processo gua-para-hidrognio 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 hidrognio lquido como combustvel. Embora ele seja barato e eficaz, esta fonte de combustvel tem suas desvantagens. O hidrognio lquido deixa resduo de carbono no motor do foguete, que precisa ser limpo a cada lanamento, algo que seria impossvel em Marte.

A SpaceX j desenvolveu e est testando atualmente um motor alimentado por metano, conhecido como Space X Raptor. O Raptor impulsionar a prxima gerao de espaonaves da SpaceX, chamadas Starship e Super Heavy. At o momento, nenhuma delas entrou em rbita e apenas uma alou voo de forma consistente.

Apesar do avano, o processo de Xin est longe de uma implementao prtica. Atualmente, a equipe tem apenas uma prova de conceito, o que significa que, embora tenham testado e comprovado o prottipo em laboratrio, eles ainda no o testaram no mundo real ou nas condies do planeta Marte.

“Ser necessrio [desenvolver] muita engenharia e pesquisa antes que isso possa ser totalmente implementado,” reconheceu Xin. “Mas os resultados so muito promissores.”

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