Dispositivo capaz de generar suficiente oxígeno y agua para ocho astronautas.  

En septiembre de 2017, durante la conferencia anual SolarPACES (realizada en Chile), Thorsten Denk, ingeniero aeroespacial, presentó un documento llamado “Diseño y prueba de un reactor de cama fluidizada impulsado por energía solar concentrada para la reducción de ilmenita”, en el cual describió una máquina que funciona con luz solar, capaz de producir agua y oxígeno a partir del regolito lunar. El regolito es el manto de rocas y piedras minerales que cubren la superficie de la Luna.

Denk diseñó y construyó este dispositivo capaz de generar suficiente oxígeno y agua para ocho astronautas, alimentado por un reactor solar térmico. Durante un periodo de 10 años, Denk trabajó en el proyecto en la Plataforma Solar de Almería (PSA), en donde, en 2017, completó una prueba exitosa de esta máquina.

La PSA pertenece al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), el mayor centro de investigación, desarrollo y ensayos de Europa dedicado a las tecnologías solares de concentración.

“Después de las misiones Apolo, los científicos comenzaron a idear cómo hacer oxígeno en la Luna, porque llevar allá materiales es muy caro. Por cada kilogramo de carga, necesitas cientos de kilogramos de combustible”, dijo Denk, quien es experto en concentración solar y en ingeniería de partículas.

En su última prueba, el ingeniero logró producir 700 gramos de agua en una hora, lo que permitió generar 2.5 gramos de oxígeno en cuatro horas, mediante la electrólisis.

La tecnología de Denk puede dividir químicamente el agua del suelo lunar y, por medio de la electrólisis, es posible dividir el H2O en oxígeno e hidrógeno. Tiene un tamaño óptimo para las actuales misiones espaciales y no requiere de modificaciones una vez que trabaje en la Luna.

El investigador explicó que no es sólo el reactor solar en sí, también cuenta con líneas de suministro y una tubería de extracción para las partículas. Es, además, un reactor de “lecho fluidizado”, en el que las partículas se comportan como un líquido hirviendo.

En su última prueba, el ingeniero logró producir 700 gramos de agua en una hora, lo que permitió generar 2.5 gramos de oxígeno en cuatro horas, mediante la electrólisis. El reactor solar requirió solamente 5 KW de electricidad.

Su proceso utiliza ilmenita (TiO3), un óxido de hierro que se encuentra en las áreas oscuras de la Luna, que sería desenterrado por un pequeño robot y llevado al reactor. A Denk le gusta el robot de excavación Rassor, que tiene tambores opuestos giratorios que evitan que se proyecte fuera de la superficie por la fuerza de la excavación en la gravedad lunar.

De acuerdo con el investigador, la Luna tiene las condiciones ideales para fabricar combustibles solares, ya que las reacciones químicas para dividir el oxígeno y el hidrógeno requieren temperaturas muy altas, y funcionan mejor cuando son continuas. La irradiación solar anual de la Luna es de casi 6,000 KW/h por metro cuadrado por año, y los días lunares son de 14 días terrestres. Es decir, la luz del día dura dos semanas sin interrupción, y luego hay dos semanas de oscuridad. Por lo que el aparato de Denk puede funcionar muy bien cada medio mes, con alta radiación solar, en un sitio en el que no existen las nubes.

En 2009, la revista Science dio a conocer que la superficie de la Luna contiene finas capas de agua. El hallazgo estuvo basado en observaciones de instrumentos de la NASA a bordo de la sonda india Chandrayaan-1. Hace décadas, cuando los astronautas de las misiones Apolo trajeron piedras lunares, las pusieron en cajas que tenían filtraciones. Esto llevó a los científicos a creer que el aire terrestre había contaminado los contenedores y a descartar la idea de que pudiera haber agua en el satélite.

Sin embargo, Larry Taylor, de la Universidad de Tennessee, dijo que, según pruebas y experimentos científicos, esa suposición era errónea: “Si tuvieras un metro cúbico de suelo lunar y pudieses exprimirlo, obtendrías un litro de agua”, dijo el investigador en 2009.

Fuente:
https://www.eurekalert.org/
Fuente NASA:
https://science.nasa.gov/

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