Um novo estudo publicado na revista Nature explora uma nova abordagem para o problema dos recursos, argumentando que as tecnologias que os humanos usaram até agora para viver na Estação Espacial Internacional (ISS) não são adequadas para nada além de um posto avançado orbital. Os astronautas precisarão de algo mais para viver na Lua ou em Marte, e os cientistas acreditam que os dispositivos fotovoltaicos podem ser a solução.
No artigo, escrito pela professora associada da Universidade de Warwick, Katharina Brinkert, afirma que cerca de 1,5 kW do orçamento total de energia de 4,6 kW do Sistema de Controle Ambiental e Suporte à Vida na ISS é atualmente usado para produzir oxigênio usando o processo fotovoltaico de eletrólise. O gerador de oxigênio a bordo da estação espacial usa corrente elétrica direta para causar uma reação química não espontânea, separando as moléculas de oxigênio do hidrogênio, permitindo que os astronautas respirem no espaço.
O processo de duas etapas do sistema OGA (convertendo a luz solar em eletricidade e depois usando a eletricidade para um processo eletrolítico) é caro, volumoso e sujeito a falhas, portanto pode ser um obstáculo em missões espaciais de longa duração longe da Terra. Uma abordagem alternativa proposta por Brinkert e seus colegas é usar dispositivos fotoeletroquímicos (PEC) em vez de eletrolisadores fotoelétricos.
Em contraste com os OGAs, os dispositivos PEH serão baseados em um processo de uma etapa projetado para converter energia solar diretamente em energia química. Os materiais semicondutores converterão a radiação eletromagnética em oxigênio e hidrogênio, sem a necessidade de produção intermediária de eletricidade.
O trabalho de pesquisa cria "fundamentos teóricos para o uso de dispositivos FEH em habitats na Lua e em Marte" e explora a possibilidade de criar máquinas FEH especialmente projetadas para a produção de oxigênio e o processamento de dióxido de carbono nessas terras distantes e alienígenas.
A abordagem fotoeletroquímica parece razoável, concluem os autores do artigo, embora algumas questões ainda permaneçam em aberto. A pesquisa sobre a eficiência de longo prazo e a “densidade de potência” dos dispositivos FEH ainda está em andamento, enquanto a “utilização de recursos in situ” (ou seja, usando materiais encontrados na Lua ou em Marte para construir essas máquinas FEH) e a capacidade de operar em microgravidade parece ser um problema menor.
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