16 mayo, 2022

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¿Podríamos sobrevivir en Marte gracias a la energía solar?

Imaginar al ser humano en Marte es un pensamiento cada vez más habitual. Lleva en nuestra imaginación y en el campo de la ciencia ficción durante décadas. Y, ¿qué sería mejor para los futuros astronautas que vivan en este planeta, generadores de energía solar o de energía nuclear? Un equipo de investigación de la Universidad de California, Berkeley (Estados Unidos) examinó los niveles de producción de energía de diferentes tipos de tecnología y descubrió que una expedición humana en la superficie sería más eficiente si estuviera alimentada por energía solar.

En algún momento de las próximas dos décadas, los humanos viajarán a Marte para estancias tan prolongadas que representen la construcción de ciudades marcianas, establecidas con hábitats seguros, laboratorios… habrá mucho que hacer. Se necesitará fabricar medicamentos, combustible, destilar agua, crear comida y muchos otros suministros. Todo ello requerirá también grandes dosis de energía.

¿Por qué apostar por Marte?

Hasta ahora se pensaba que las unidades de energía nuclear similares a las que impulsan otras naves espaciales serían la mejor opción. Sin embargo, el problema reside en que estas unidades de energía nuclear pesan mucho y los viajes espaciales tienen siempre muy limitada la carga que pueden llevar.

La mayoría de los cohetes actuales solo pueden transportar unas 100 toneladas (sin incluir el combustible) y una planta de energía nuclear que suministre alrededor de un kilovatio de energía pesaría alrededor de 9,5 toneladas, algo del todo inviable a todas luces (de cara a transportarlo a Marte).

“Este documento tiene una visión global de qué tecnologías de energía están disponibles y cómo podríamos implementarlas, cuáles son los mejores casos de uso para ellas y dónde se quedan cortas. Si la humanidad decide colectivamente que queremos ir a Marte, este tipo de enfoque a nivel de sistemas es necesario para lograrlo de manera segura y minimizar el costo de una manera que sea ética. Queremos tener una comparación clara entre las opciones, ya sea que estamos decidiendo qué tecnologías utilizar, a qué lugares ir en Marte, cómo ir y a quién llevar”, expuso Anthony Abel, estudiante graduado en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular y coautor del estudio.

¿Y la energía solar?

El nuevo estudio, publicado en la revista Frontiers in Astronomy and Space Sciences, argumenta que una expedición humana a Marte puede ser alimentada por sistemas de energía fotovoltaicos, en lugar de energía nuclear.

Los investigadores sopesaron las opciones: compararon diferentes formas de generar energía. Los cálculos observaron la cantidad de masa de equipo necesaria para que se transporte desde la Tierra a la superficie marciana para una misión de seis personas. En concreto, cuantificaron los requisitos de un sistema de propulsión nuclear frente a diferentes dispositivos fotovoltaicos e incluso fotoelectroquímicos.

Una matriz fotovoltaica que utiliza hidrógeno comprimido para el almacenamiento de energía finalmente resultó la menos pesada. La “masa transportable” de dicho sistema es de unas 8,3 toneladas frente a unas 9,5 toneladas de la energía nuclear como hemos mencionado anteriormente.

La energía solar gana

Solo la energía fotovoltaica con electrólisis, que emplea electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, era competitiva con la energía nuclear: demostró ser más rentable por kilogramo que la energía nuclear en casi la mitad de la superficie del planeta.

«Creo que es bueno que el resultado se haya dividido bastante cerca de la mitad», comentó Aaron Berliner, estudiante graduado de bioingeniería en el Laboratorio Arkin de UC Berkeley y coautor del trabajo. “Más cerca del ecuador, la energía solar gana; más cerca de los polos, la energía nuclear gana”.

Fuente: Sarah Romero / Muy Interesante