Una investigación para convertir gases de efecto invernadero en combustible para poder volver a la Tierra desde Marte ha dado resultados en la Universidad de Cincinnati.
El equipo del profesor asistente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Jingjie Wu ha desarrollado un catalizador de carbono en un reactor para convertir el dióxido de carbono en metano.
Conocida como la «reacción Sabatier» del fallecido químico francés Paul Sabatier, es un proceso que utiliza la Estación Espacial Internacional para eliminar el dióxido de carbono del aire que respiran los astronautas y generar combustible para cohetes para mantener la estación en órbita alta.
Pero Wu va más allá. La atmósfera marciana está compuesta casi en su totalidad por dióxido de carbono. Los astronautas podrían ahorrar la mitad del combustible que necesitan para un viaje de regreso a casa haciendo lo que necesitan en el planeta rojo una vez que lleguen, explica.
«Es como una gasolinera en Marte. Podrías bombear fácilmente dióxido de carbono a través de este reactor y producir metano para un cohete», dijo Wu.
El estudio de la UC se publicó en la revista Nature Communications con colaboradores de la Universidad Rice, la Universidad de Shanghai y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China Oriental.
Wu y sus estudiantes están experimentando con diferentes catalizadores como los puntos cuánticos de grafeno (capas de carbono de apenas nanómetros de tamaño) que pueden aumentar el rendimiento de metano. El proceso promete ayudar a mitigar el cambio climático. Pero también tiene una gran ventaja comercial en la producción de combustible como subproducto.
«El proceso es 100 veces más productivo de lo que era hace apenas 10 años. Así que puedes imaginar que el progreso llegará cada vez más rápido», dijo Wu. «En los próximos 10 años, tendremos muchas empresas emergentes para comercializar esta técnica».
El equipo está usando diferentes catalizadores para producir no solo metano sino etileno. Llamado el producto químico más importante del mundo, el etileno se utiliza en la fabricación de plásticos, caucho, ropa sintética y otros productos.
Sintetizar combustible a partir de dióxido de carbono se vuelve aún más comercialmente viable cuando se combina con energía renovable como la solar o la eólica, dijo Wu. «En este momento tenemos un exceso de energía verde que simplemente tiramos. Podemos almacenar este exceso de energía renovable en productos químicos», dijo.
El proceso es escalable para su uso en plantas de energía que pueden generar toneladas de dióxido de carbono. Y es eficiente ya que la conversión puede tener lugar justo donde se produce el exceso de dióxido de carbono. Wu dijo que los avances en la producción de combustible a partir de dióxido de carbono lo hacen más seguro de que los humanos pondrán un pie en Marte durante su vida.
«En este momento, si se quiere regresar de Marte, necesitaría traer el doble de combustible, que es muy pesado», dijo. «Y en el futuro, necesitará otros combustibles. De modo que podamos producir metanol a partir de dióxido de carbono y usarlos para producir otros materiales aguas abajo. Entonces tal vez algún día podamos vivir en Marte».
