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Fotosíntesis en Marte para generar oxígeno

Investigadores de la Universidad de Warwick proponen utilizar dispositivos de fotosíntesis artificial, capaces de aprovechar la luz solar para generar oxígeno y reciclar dióxido de carbono, para soluciones energéticas sostenibles en la exploración espacial. Los dispositivos podrían usarse potencialmente en la Luna y Marte, mejorando la eficiencia de los viajes espaciales e informando mejoras en las tecnologías solares basadas en la Tierra. Este es el concepto artístico de un dispositivo de fotosíntesis artificial en Marte.

En un estudio publicado en Nature Communications , los científicos evalúan una nueva técnica que podría convertir la energía verde renovable del exterior de la atmósfera terrestre. Están aprovechando la fotosíntesis , el proceso químico al que se someten las plantas todos los días para crear energía, para ayudar a que la industria espacial sea más sostenible.

La investigación dirigida por la Universidad de Warwick evalúa el uso de un dispositivo especial conocido como semiconductor para absorber la luz solar en la Luna y Marte. Se espera que los dispositivos puedan promover los sistemas de soporte de vida marcianos.

Estos “dispositivos de fotosíntesis artificial” se someten a los mismos procesos que mantienen vivas las plantas en la Tierra: convierten el agua en oxígeno utilizando solo la luz solar mientras reciclan el dióxido de carbono. Estos sistemas integrados tienen la ventaja de utilizar energía solar directamente y podrían ahorrar peso en los viajes espaciales a largo plazo en comparación con los sistemas tradicionales que se utilizan actualmente en la Estación Espacial Internacional, lo que hace que los viajes espaciales sean más eficientes.

Existe la necesidad de fuentes de energía eficientes y confiables en el espacio para permitir la exploración de nuestro sistema solar. Se espera que la tecnología pueda instalarse en la Luna y Marte para recolectar energía verde para ayudar a impulsar cohetes y complementar los sistemas de soporte vital para la producción de oxígeno y otros productos químicos, así como el reciclaje de dióxido de carbono. Los conocimientos adquiridos en este estudio con respecto a la mejora de la eficiencia de los dispositivos también retroalimentan su optimización para aplicaciones terrestres y también brindan información sobre el rendimiento de las células solares tradicionales en el espacio.

La profesora asistente Katharina Brinkert, Departamento de Química, dijo: “La exploración espacial humana enfrenta los mismos desafíos que la transición de energía verde en la Tierra: ambos requieren fuentes de energía sostenibles. Dado que la luz solar está tan abundantemente disponible en el espacio, hemos demostrado cómo esta fuente podría usarse para recolectar energía, al igual que las plantas en la Tierra, para sistemas de soporte vital para viajes espaciales a largo plazo. La tecnología podría proporcionar una amplia producción de oxígeno y reciclaje de dióxido de carbono tanto en la Luna como en Marte”.

La profesora asociada Sophia Haussener, de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Suiza, agregó: “En este estudio, finalmente cuantificamos el potencial de dichos dispositivos para uso extraterrestre y brindamos pautas de diseño iniciales para su posible implementación”.

Referencia:

Referencia: “Evaluación de la viabilidad tecnológica de los dispositivos fotoelectroquímicos para la producción de oxígeno y combustible en la Luna y Marte” por Byron Ross, Sophia Haussener y Katharina Brinkert, 6 de junio de 2023, Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-023-38676-2

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