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China cria nova forma de produzir oxigênio e combustíveis no espaço

Método testado na Estação Espacial Tiangong é como uma "fotossíntese artificial" – e pode revolucionar os planos para viagens espaciais mais longas.

Por Bela Lobato
21 jan 2025, 16h00

A tripulação da expedição Shenzhou-19 a bordo da estação espacial Tiangong, da China, alcançou uma conquista que pode ser histórica para as futuras explorações espaciais. Depois de uma série de experimentos, a equipe conseguiu produzir, pela primeira vez a bordo, oxigênio e os ingredientes para o combustível de foguete. 

A técnica começou a ser estudada pelos chineses em 2015 e foi chamada de fotossíntese artificial extraterrestre. O nome, claro, é porque ela simula a fotossíntese natural – processo em que vegetais convertem luz e dióxido de carbono em oxigênio e energia.

Só que, em vez de clorofila, que é responsável pela absorção de luz em plantas e algas, a reação química é realizada com materiais semicondutores revestidos com catalisadores metálicos. Com o sistema montado, é possível converter CO2 e água em oxigênio e hidrocarbonetos (compostos de carbono e hidrogênio), que podem ser utilizados na fabricação de propulsores para naves espaciais.

Dispositivo de teste de tecnologia de fotossíntese artificial extraterrestre, na estação espacial Tiangong.
Dispositivo de teste de tecnologia de fotossíntese artificial extraterrestre, na estação espacial Tiangong. (China Manned Space Agency (CMSA)./Reprodução)

Segundo o site da China Manned Space Agency (CMSA, a agência espacial do governo chinês), os testes se concentraram em tecnologias que seriam essenciais para a produção de recursos e a sobrevivência humana em viagens tripuladas longas. 

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Tripulações das expedições Shenzhou-18 e 19 na Estação Espacial de Tiangong.
Tripulações das expedições Shenzhou-18 e 19, quando se encontraram na Estação Espacial de Tiangong durante a troca de tripulações, no fim de 2024. (China Manned Space Agency (CMSA)./Reprodução)

Em comparação com as tecnologias existentes, a fotossíntese artificial extraterrestre pode produzir os mesmos resultados sem exigir mudanças grandes de temperatura e pressão atmosférica. Além disso, a técnica aprimora a precisão dos fluxos de gases e líquidos, assim como a detecção em tempo real e de alta sensibilidade dos produtos da reação. 

Segundo a CMSA, a nova técnica aumenta a eficiência da utilização de energia e também permite realizar várias conversões entre energia solar, química, elétrica e térmica. 

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Ao modificar o catalisador da reação, diferentes hidrocarbonetos podem ser produzidos, cada um com uma função diferente. É possível produzir, por exemplo, etileno e o metano, que podem ser utilizados como combustíveis, ou então ácido fórmico, que serve a vários processos industriais e na sintetização de açúcares. 

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“A produção in loco de oxigênio e combustível usando os recursos do solo estelar ou os recursos de dióxido de carbono na atmosfera marciana é um meio importante para se livrar do suprimento de recursos da Terra.” diz o comunicado da CMSA sobre o assunto. “Espera-se que a tecnologia de fotossíntese artificial extraterrestre seja uma das tecnologias importantes para a utilização de recursos extraterrestres no futuro e forneça suporte técnico fundamental para as principais tarefas de exploração tripulada do espaço profundo na China.”

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Na Estação Espacial Internacional (ISS) pesquisadores já conduziram experimentos relacionados à fotossíntese, mas focados principalmente no crescimento de plantas e na compreensão de como a microgravidade afeta a fotossíntese natural. 

O oxigênio da ISS é produzido a partir da eletrólise e da energia solar. Assim, o ar que os astronautas respiram vem da divisão da água em hidrogênio e oxigênio, processo que ocorre com ajuda da energia solar, que é convertida em energia elétrica. Segundo um artigo publicado na revista Nature Communication em 2023, esses processos consomem cerca de um terço da energia total do sistema de controle ambiental e de suporte à vida da ISS.

Especialistas argumentam que embora o processo de eletrólise seja eficaz, não é muito eficiente: consome muita energia e não seria prático para missões de longo curso à Lua ou a Marte.

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