Un soffiu in u spaziu prufondu
Tutte e tecnulugie per eliminà CO2 è pruduce ossigenu quandu campemu assai luntanu da casa. L'analisi approfondita di Luca Longo
Ci fermanu uni pochi d'anni per cambià u nostru modu di campà, per amparà à pruduce energia di manera durabile, cuntene l'aumentu di diossidu di carbonu è piantà u cambiamentu climaticu. Se ùn la femu micca, pudemu cambià "simpliciamente" a pianeta.
Per pudè spustassi intornu à a Terra, duveremu risolve qualchi picculi prublemi: a Luna ùn hà micca atmosfera; Mercuriu dinò, cù temperature chì righjunghjenu i 450 ° C. Venere hè ancu un infernu cù temperature di 380 ° C, hà una atmosfera cumposta da 97% CO2 è una pressione 98 volte più grande. L'altre pianete sò tutte assai fora di strada, eccettu per Marte. In Mars, in ogni modu, u 95% di l'atmosfera hè cumposta da CO2, a temperatura media hè intornu à -63 ° C è a pressione hè un decimu di quella di a Terra. Cù un vestitu seccu è avvoltu cum'è Inuit Siberiani pudemu ancu fà lu per qualchì ora ma u prublema di cumu campà di più ferma da risolve.
Se pruvemu à culunizà Marte – o improbabile, almenu per i prossimi seculi, altre pianete più luntane – ùn seremu micca capaci di sfruttà parechje tecnulugie chì ci anu permessu di viaghjà è di travaglià in u spaziu intornu à a Terra à bordu di i veiculi spaziali è stazioni spaziali.
In particulare, per pruduce ossigenu è eliminà u diossidu di carbonu , ùn puderemu micca aduprà e soluzioni chì avemu digià presentatu quì . Tutte ste tecnulugie, in fatti, implicanu u cunsumu di reagenti è a so trasfurmazione in rifiuti. Avemu bisognu di una catena di fornimentu cunnessa à a Terra. Un viaghju versu Marte, invece, dura da un minimu di 150 ghjorni à 300 ghjorni (cinque à dece mesi) è ùn pudemu fà lu chè ogni dui anni, quandu l'orbite di e duie pianete li avvicinanu. U rover Curiosity hà pigliatu circa 8 mesi per viaghjà – trà u 2011 è u 2012 – mentre chì Opportunity era più veloce è hà cupertu u viaghju in pocu più di 7 mesi – trà 2003 è 2004 – l'ultimu rover di a NASA – A perseveranza – hè abbandunata dopu avè viaghjatu per 203 ghjorni in Frivaru 2021.
Per questu, e future colonie spaziali duveranu fendesi per se stessi per anni. Seranu custretti à urganizassi secondu e regule di una rigorosa economia circulare in cui tutti i rifiuti produtti sò recuperati è riciclati in u locu in novi materiali chì ponu esse aduprati grazie à l'energia di u Sole , altre stelle o fusione artificiale .
Per catturà u CO2 è eliminallu da l'habitat di a culunia, ùn serà micca pussibule di usà i semplici scrubber (purificatori chì eliminanu u diossidu di carbonu) in usu in a Stazione Spaziale Internaziunale, perchè un meccanismu ciclicu di assorbimentu di diossidu di carbonu internu seguitu da a desorbimentu in u vacuum spaziale ùn pò micca funzionà in l'atmosfera marziana chì hè dighjà saturata di CO2. Serà pussibule pruvà sistemi sperimentali cum'è MOXIE , chì cunverte u diossidu di carbonu in preziosu ossigenu è monossidu di carbonu, o un ciclu Sabatier chì – grazia à un elettrolizatore – cunsuma u vapore d'acqua emessu da a respirazione, trasformendulu in ossigenu è idrogenu. Quest'ultimu reagisce dopu cù u diossidu di carbonu per dà duie molecule preziose: acqua è metanu. Per eliminà u CO2, sò studiate altre tecnulugie, cum'è a reazione Bosch , chì porta à l'acqua è u carbonu solidu, o a reazione di scambiu inversu acqua-gas chì produce acqua è monossidu di carbonu o, infine, alta elettrolisi. Temperatura , chì a trasforma in ossigenu è monossidu di carbonu. Un studiu assai recente prupone l'usu di plasmi à bassa temperatura per trasfurmà u CO2 in altri prudutti.
In tutti questi casi, una fonte d'energia hè necessaria per fà chì e reazioni chimiche vanu "indietro" – vale à dì portà CO2 – chì hè a forma più ossidata, stabile è dunque senza energia di carbone – in altre forme induve hè menu ossidata .è più reattivu, vale à dì cuntene energia chì pò esse liberata è aduprata.
Duvemu affruntà qualchì grande prublema: prima di tuttu, averemu bisognu di assai pannelli solari, perchè Marte hè più luntanu da u Sole cà a Terra è l'energia luminosa chì riesce à ghjunghje ci ùn supera micca 590 Watt per metru quadru invece di i 1000 W / m2 chì ghjunghjenu.in u nostru pianeta. Sti pannelli duveranu suppurtà à e frequenti timpeste di polvere, cù raffi di 100 km / h chì cullanu finu à 1000 km da a superficia accumpagnati da putenti scariche elettrostatiche causate da l'assenza di umidità. In queste cundizioni, qualsiasi apparechju espostu à e cundizioni esterne si userà assai prestu è i coloni duveranu riparallu subitu è cù u materiale dispunibule per ùn risicà micca di compromettà tuttu l'habitat.
Per questa ragione, a ricerca avanza versu una suluzione cumpletamente diversa: eliminà u CO2 è cunvertisce lu in ossigenu, perchè ùn aduttà micca a tecnulugia più antica di u mondu ? Parechji esperimenti sò in corsu per aduprà sistemi di riciclamentu di l'aria basati nantu à a fotosintesi di clorofilla.
In Arizona, u prugettu Biosphere-2 hà vistu 8 terranauti – trasfurmati in coloni / agricultori – campà per dui anni in una serra tamanta: un ecosistema artificiale sigillatu di 180.000 m3. Ma ci serà abbastanza luce nantu à Marte? A Società Marte hà trovu a risposta: in a Stazione Martiana Artica custruita annantu à l'isula di Devon – trà u Canada è a Groenlandia à 75 ° di latitudine nordu è cun insolazione è temperatura paragunevuli à quelle medie marziane – un equipaggiu di sei culoni hà verificatu chì pudete cresce i pumati (in serra benintesa!).
In Siberia, u prugettu BIOS-3 hà sceltu alghe nantu à e piante terrestri è hà mostratu chì solu 315 m3 di bioreattori pieni di alghe Chlorella sò necessarie per bilancià u raportu O2 / CO2 di un solu culunistu cosmicu. Aduprendu luci LED ottimizzati per a fotosintesi, solu 1,8 kW di putenza elettrica per capu seranu abbastanza: più o menu cum'è u fornu in casa.
Mentre stemu cuncependu i navi spaziali chì ci purteranu quale sà induve, a ricerca cuntinua nantu à i bio-abitati chì ospiteranu l'avvene … agricultori spaziali diretti.
(Un riassuntu di l'articulu hè statu publicatu nantu à eni.com)
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/energia/co2-spazio-tecnologie/ u Sat, 01 May 2021 05:40:07 +0000.