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Nuevo descubrimiento: crean oxígeno a partir del polvo lunar

Motivados por la idea de establecer colonias humanas en la Luna, la Agencia Espacial Europea descubrió cómo transformar el polvo lunar en oxígeno. Hablemos de este método, mientras imaginamos unas futuras vacaciones lunares.

oxígeno polvo lunar
Representación de una base lunar autónoma con paneles solares, producción de alimentos en invernaderos y construcción con impresoras móviles 3D. Imagen: P. Carril, ESA.

Un grupo de investigadores del Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC, por su siglas en ingles), que pertenece a la Agencia Espacial Europea (ESA), acaba de hallar la manera de transformar el polvo lunar en oxígeno. Este es un avance muy valioso, porque así podrían facilitar la obtención de un recurso vital en nuestro satélite natural.

La directora de esta investigación científica, Beth Lomax de la Universidad de Glasgow, explica que este oxígeno generado no sólo va a poder ser utilizado para que los humanos respiren, sino que también servirá para “producir combustible para los cohetes, que está basado en el hidrógeno y el oxígeno”.

Una pequeña planta experimental de oxígeno en la sede de ESTEC, en Noordwijk, Países Bajos, fue implementada por los investigadores del proyecto. Hasta ahora trabajaron con regolito lunar simulado -que cuenta con la misma composición-, porque el real es muy preciado y se conserva para otro tipo de estudios.

derretimiento por electrólisis salina
Los investigadores Beth Lomax y Alexandre Meurisse, producen oxígeno y metal en el Laboratorio ESTEC. Imagen: ESA-A.

Alexandre Meurisse, otro de los investigadores clave de la ESA, anuncia: "ahora que tenemos la instalación en funcionamiento, podemos analizar cómo ajustarla, por ejemplo, reduciendo la temperatura de funcionamiento, y eventualmente diseñando una versión de este sistema que algún día podría volar a la Luna para ser operado allí".

Secretos del polvo lunar

La superficie lunar está cubierta por una capa (de varios metros de profundidad) de un material llamado regolito. Se trata de un fino polvo lunar, cuya génesis se sitúa en los múltiples impactos de micrometeoritos, que se fue acumulando en la superficie a lo largo de miles de millones de años.

Durante el programa Apolo, se logró investigar que el regolito está compuesto en un 40 a 45% por oxígeno. Por supuesto no está libre para su uso inmediato, sino que permanece unido químicamente como óxidos a otros compuestos, y forma minerales o cristales. Además, se sabe que el regolito es muy abrasivo y puede dañar el sistema respiratorio.

Metodología

El proceso utilizado por ESTEC se llama “derretimiento por electrólisis salina”. Consiste en colocar el regolito dentro de un recipiente metálico, junto con una sal de cloruro de calcio que funciona como electrolito. Después se calienta hasta alcanzar una temperatura de 950 °C, un paso donde el regolito permanece en estado sólido, pero al pasar una corriente a través de la sal, el oxígeno se libera del polvo y migra a través de las sales hasta un ánodo, donde se puede extraer.

Regolito lunar
Izquierda: regolito lunar simulado. Derecha: el producto resultante al extraerle el oxígeno. Imagen extraída de ESA.

Otro subproducto de este proceso es el polvo convertido en una aleación metálica usable. De hecho, Beth se doctoró trabajando para la compañía británica Metalysis, donde estudió este proceso de electrólisis salina para la producción comercial de metales y aleaciones. Para esta empresa el oxígeno era un subproducto no deseado, liberándose entonces como dióxido y monóxido de carbono. “Los reactores no están diseñados para soportar el gas oxígeno”, explica Beth.

Lo que hicieron fue adaptar el proceso para que trabaje sobre polvo lunar y obtener un oxígeno más adecuado rediseñando el método. En cualquier caso los científicos de ESTEC indican que “todavía hay algunas cosas por resolver”, por ejemplo rebajar la temperatura media de los procesos.

Otros estudios relacionados

Meurisse, explica que además de lo que logran con el oxígeno, se abre con este método otra línea de investigación. Se podrá estudiar las aleaciones resultantes, y analizar su utilidad. Por ejemplo, él propone “refinarlos o no para el uso de impresión 3D”.

El diseño de ESTEC aún está en proceso de perfeccionamiento, por el momento el oxígeno se logra producir a través del polvo lunar pero escapa por un tubo. El proyecto a corto plazo es lograr almacenarlo, y así en un futuro no tan lejano (estiman una demostración para mediados de esta década), se pueda lograr instalar una planta de operación sostenible en la Luna.