Cientistas querem enviar bactérias a Marte para produção de combustível

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Cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech) apresentaram uma proposta de enviar bactérias a Marte para a produção de combustível. O conceito tem como finalidade entregar para a indústria aeroespacial um recurso estratégico, e mais barato, para trazer de volta à Terra espaçonaves com astronautas de missões exploratórias no planeta vermelho.

A ideia é criar uma alternativa viável para reduzir os altos custos — estimados em cerca de US$ 8 bilhões — em torno da alimentação de motores de foguetes da forma como funcionam hoje, baseados em metano e oxigênio líquido. Devido ao fato de tais fontes não existirem em Marte, uma futura viagem ao local exigiria que as naves transportassem os compostos para serem lançadas de volta à Terra.

Os pesquisadores descreveram um método biotecnológico para a construção de uma instalação em Marte, composta por quatro etapas. De início, materiais plásticos seriam enviados ao local para serem montados fotobiorreatores (do tamanho de 4 campos de futebol). Ali, cianobactérias (algas) levadas da Terra poderiam crescer por meio de fotossíntese, a partir do dióxido de carbono existente na atmosfera.

O processo para geração de combustível em Marte envolve o cultivo de bactérias no Planeta VermelhoO processo para geração de combustível em Marte envolve o cultivo de bactérias no Planeta VermelhoFonte:  Georgia Tech/Reprodução 

Em seguida, enzimas de um reator separado usariam luz solar para quebrar esse tipo de bactéria e criar açúcares. Por sua vez, nesse produto seriam adicionados micróbios terrestres E. coli geneticamente modificados para assim resultar no combustível de foguetes e outros veículos de propulsão, chamado de 2,3-butanodiol. Esse combustível alternativo já existe na Terra, mas é usado na produção de borracha.

“O dióxido de carbono é um dos poucos recursos disponíveis em Marte. Transformar esse gás em um produto útil [para a indústria aeroespacial] é uma boa alternativa para a criação de combustível que foguetes exigem”, disse Nick Kruyer, líder do trabalho, em comunicado oficial do instituto. “O 2,3-butanodiol existe há muito tempo, mas nunca pensamos em usá-lo como propelente. Após análise e estudo experimental preliminar, percebemos que é realmente um bom candidato”, adicionou o pesquisador Wenting Sun.

“Você precisa de muito menos energia para decolar em Marte [devido à força da gravidade ser um terço do que é sentida no nosso planeta], o que nos deu a flexibilidade de considerar diferentes produtos químicos que não são projetados para o lançamento de foguetes na Terra. Começamos a considerar maneiras de tirar proveito da baixa gravidade do planeta e da falta de oxigênio para criar soluções que não são relevantes aqui”, comentou Pamela Peralta-Yahya, também envolvida na pesquisa.

Segundo os cientistas, tal processo deve gerar 44 toneladas de oxigênio limpo, pronto para ser armazenado e utilizado para outras finalidades, inclusive como sustento para uma futura colonização humana.

Arte conceitual de uma possível instalação para uma futura colonização de MarteArte conceitual de uma possível instalação para uma futura colonização de MarteFonte:  NASA/Reprodução 

Entretanto, a equipe destacou que é necessário reconhecer outras diferenças entre os dois planetas para pensar na aplicação de tecnologias eficientes para a produção de combustível em Marte. Logo, o próximo passo será testar o método em laboratórios, bem como pensar em soluções para possivelmente diminuir as dimensões do projeto e da carga útil do transporte de equipamentos da Terra.

“Precisamos realizar experimentos para demonstrar que as cianobactérias podem ser cultivadas em condições marcianas, e considerar a diferença no espectro solar de Marte devido à distância do Sol e à falta de filtragem atmosférica da luz solar. Níveis ultravioleta elevados podem danificar as cianobactérias”, disse Matthew Realff, cientista que trabalha na análise de processos à base de algas.

A pesquisa intitulada “Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy” foi publicada na revista Nature Communications. O trabalho é resultado de uma equipe multidisciplinar da instituição, formada por engenheiros químicos, mecânicos e aeroespaciais.

ARTIGO Nature Communications: doi.org/10.1038/s41467-021-26393-7