Avanços na ciência estão abrindo caminho para uma solução promissora para um dos maiores desafios das viagens espaciais: o fornecimento limitado de oxigênio.
A fotossíntese, um processo vital que sustentou a vida na Terra por bilhões de anos, está agora sendo replicada artificialmente, apresentando um potencial revolucionário não apenas para a exploração espacial, mas também para enfrentar os desafios de sustentabilidade no nosso planeta.
Os métodos tradicionais de produção de oxigênio, como a eletrólise, têm sido utilizados na Estação Espacial Internacional (ISS), mas são ineficientes e pesados. Eles consomem uma quantidade significativa de energia, o que compromete a eficiência geral do sistema de suporte à vida. No entanto, pesquisadores estão explorando uma abordagem alternativa: a fotossíntese artificial.
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Essa nova tecnologia permite utilizar diretamente a energia solar para a produção de oxigênio e a reciclagem de dióxido de carbono. Ao combinar esses processos em um único dispositivo, similar à fotossíntese natural, é possível reduzir o peso e o volume do sistema, tornando-o mais adequado para as missões espaciais. Além disso, ao capturar a energia solar concentrada, é possível acelerar as reações químicas, aumentando a eficiência do processo.
Dispositivos de "fotossíntese artificial" utilizam materiais semicondutores revestidos com catalisadores metálicos para reproduzir as reações químicas necessárias, substituindo a clorofila presente nas plantas e algas.
Fotossíntese é um processo pelo qual ocorre a conversão da energia solar em energia química para realização da síntese de compostos orgânicos.Fonte: Getty Images
Esses dispositivos são capazes de operar em temperatura ambiente e pressão ambiente, o que os torna ideais para serem utilizados em habitats na Lua e em Marte.
Embora a extração direta de oxigênio do solo lunar por meio de processos de alta temperatura seja uma alternativa, a fotossíntese artificial apresenta vantagens significativas em termos de condições operacionais. No caso de Marte, onde a intensidade da luz solar é mais fraca do que na Terra, cálculos mostram que a luz disponível é suficiente para a funcionalidade desses dispositivos.
Os benefícios da fotossíntese artificial não se restringem apenas às viagens espaciais. A criação de atmosferas artificiais no espaço e a produção de produtos químicos essenciais para missões de longa duração são algumas das aplicações possíveis.
Além disso, o conhecimento adquirido no desenvolvimento desses dispositivos pode ser aplicado para enfrentar os desafios de sustentabilidade na Terra. A produção de hidrogênio e combustíveis à base de carbono por meio da fotossíntese artificial abre caminho para uma geração de produtos químicos rica em energia.
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