José Mª Moreno: La Agencia Espacial Europea (ESA) quiere producir oxígeno a partir de polvo lunar (regolito)

El objetivo final sería diseñar una 'planta piloto' que pudiera operar de manera sostenible en la Luna, con la primera demostración de tecnología a mediados de la década de 2020.

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José Mª Moreno Ibáñez.  AC/19.52

Para ello la ESA ha establecido una planta prototipo en el Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC), con sede en Noordwijk en los Países Bajos (Holanda Meridional), donde ha comenzado a producir oxígeno a partir de polvo lunar simulado.

El objetivo es llegar a obtener oxígeno del regolito existente en la Luna para la utilización por los futuros colonos lunares, tanto para respirar como para la producción local de combustible para cohetes (así lo explicó Beth Lomax de la Universidad de Glasgow, cuya investigación está siendo respaldada a través de la Iniciativa de Redes y Asociaciones de la ESA).

Oxígeno y metal del regolito lunar. Credit Beth Lomax – University of Glasgow

En el lado izquierdo de esta imagen (antes del proceso) hay un montón de tierra lunar simulada, o regolito; a la derecha está la misma pila después de que  se haya extraído todo el oxígeno, dejando una mezcla de aleaciones metálicas. Tanto el oxígeno como el metal podrían ser utilizados, en el futuro, por los colonos de la Luna.

Las muestras traídas a la Tierra de la superficie lunar confirman que el regolito está formado por una cantidad entre el 40 y 45% de oxígeno en peso, su elemento más abundante. Pero este oxígeno está ligado químicamente como óxidos en forma de minerales o vidrio, por lo que no está disponible para su uso inmediato. Hay que extraerlo.

La extracción de oxígeno se lleva a cabo utilizando un método llamado electrólisis de sales fundidas (desarrollado por la empresa británica Metalysis, para la producción comercial de metales y aleaciones), que consiste en colocar el regolito en una canasta de metal con sal de cloruro de calcio fundido (como electrolito) calentado a 950ºC. A esta temperatura, el regolito permanece sólido, pero al pasar una corriente eléctrica a través de él hace que el oxígeno se extraiga y migre a través de la sal para recolectarse en el ánodo. El beneficio adicional de este proceso consiste en la obtención de aleaciones metálicas utilizables.

Futura base en la Luna Credit ESA – P. Carril

La planta de oxígeno de ESTEC ya funciona con eficacia aunque, en estos momentos,  el oxígeno producido en el proceso se expulsa a la atmósfera mediante un tubo de escape, pero en la base lunar se almacenará para futuros usos.

«El proceso de producción deja gran cantidad de metales diferentes, y ésta es otra línea de investigación, para ver cuáles son las aleaciones más útiles que podrían producirse en la Luna, y qué tipo de aplicaciones podrían tener’’, agrega el investigador de la ESA, Alexandre Meurisse.  ‘’La combinación precisa de metales dependerá de dónde se obtenga el regolito en la Luna. Habría diferencias importantes según la zona de donde se extrajera. Luego podrían imprimirse productos en 3D, por ejemplo”.

El objetivo final sería diseñar una ‘planta piloto’ que pudiera operar de manera sostenible en la Luna, con la primera demostración de tecnología a mediados de la década de 2020.

La ESA y la  NASA están avanzando en el proyecto Artemis que pondrá la primera mujer en la Luna en el año 2024, con el objetivo de comenzar a construir una base permanente allí.

Proceso electro-químico para la extracción simultánea de oxígeno y la producción de aleaciones metálicas a partir del regolito lunar ( Metalysis)

Credit Metalysis-FFC

Tommaso Ghidini, Jefe de la División de Estructuras, Mecanismos y Materiales de la ESA dijo: ‘’En consecuencia, estamos cambiando nuestro enfoque de la ingeniería hacia un uso sistemático de los recursos lunares ‘’in situ’’. Trabajamos con nuestros colegas de la Dirección de Exploración Humana y Robótica, la industria europea y la Agencia para proporcionar enfoques científicos avanzados y tecnologías clave como ésta, con el fin de conseguir una presencia humana sostenible en la Luna y quizás, algún día, también en Marte’’.

San Joaquin de Flores,  20/01/2020

Referencias:

 

 

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José Mª Moreno Ibáñez (AC 19/52),  es Arquitecto Técnico por la Universidad Complutense de Madrid.Socio fundador de la Asociación de Astronomía “Astromares” (Sevilla-2007)
Astrónomo aficionado (especialidad Asteroides y Cometas). Ha cursado Astronomía por The University of Arizona. «Observación de la Tierra desde satélites» (Agencia Espacial Europea) y «El cielo nocturno» Orion. (Open University London)

 

 

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