Como o gelo seco poderia fornecer energia para as futuras colônias em Marte

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A missão para Marte mexe com a imaginação do público e a possibilidade de fazer este feito científico nunca pareceu tão perto. Os planos atuais da NASA incluem o envio de seres humanos para o planeta vermelho no início de 2030.

Para conseguir estabelecer colônias em Marte, precisaríamos construir motores de geração de energia. Isso implicaria em encontrar fontes de energia e trabalhar com substâncias a fim de converter o calor em energia útil.

Agora, uma pesquisa publicada na revista Nature Communications , mostra que se encontrou uma maneira de fazer isso acontecer usando uma substância facilmente encontrada no planeta: a forma sólida do dióxido de carbono, conhecido como gelo seco.

Climatologia Geográfica

Para entender como funciona o processo, vamos voltar para a Terra por um momento. Aqui, usamos a água para gerar a energia armazenada em carvão, óleo ou gás em energia mecânica ou elétrica através do que é conhecido como uma “máquina de calor”.

Em uma máquina a vapor, a forma mais comum de motor de calor, o combustível é utilizado para aquecer a água que em seguida vaporiza-se em alta pressão. Esse vapor alimenta uma turbina para gerar eletricidade, ou um motor de locomotiva para criar seu movimento.

A água é uma substância ideal para se usar, além de ser disponível e barata, é capaz de sofrer uma mudança de fase (de líquido para gasoso) dentro de gamas de temperatura que são facilmente realizáveis ​​com a tecnologia atual na Terra.

Toda esta situação muda drasticamente em Marte; embora a água ainda esteja disponível na superfície do planeta vermelho, porém na forma sólida.

No entanto, o gelo seco em Marte já existe próximo do seu “ponto de sublimação” – a temperatura em que se transforma diretamente do estado sólido para o gasoso. O desafio é aproveitar a energia liberada por essa mudança para alimentar um motor de calor – ou mesmo uma colônia inteira.

Este efeito científico pode ser percebido  em sua cozinha. Quando uma gota de água é colocada sobre uma superfície quente e mantida com uma temperatura acima de 100ºC , ela se evaporiza por completo. No entanto, quando a superfície é aquecida acima de uma certa temperatura, conhecido como o ponto de Leidenfrost, a água não evapora. Em vez disso, a gota senta-se em uma camada de seu próprio vapor e levita no topo da superfície. Isto é conhecido como o efeito de Leidenfrost.giphy

Este mesmo efeito permite que o gelo seco levite livremente em cima de superfícies sólidas e à medida que muda diretamente do estado sólido para gasoso, por conseguinte, também é mantido flutuando por uma camada de gás recém-formada.

O dióxido de carbono desempenha, assim, um papel semelhante em Marte, assim como a água na Terra. É um recurso amplamente disponível, que sofre mudanças de fase cíclicas sob as variações naturais de temperatura em Marte.

Talvez em um futuro próximo em Marte, se poderá explorar todo este CO2 para colher a energia a partir da mudança de fase de sublimação como blocos de gelo seco.

Uma coisa é certa: nosso futuro em outros planetas depende da nossa capacidade de adaptar o nosso conhecimento para as restrições impostas pelos mundos estranhos, e conceber formas criativas de explorar os recursos que não ocorrem naturalmente aqui na Terra.

Fonte: IFFCG

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