Znanstvenici sa Sveučilišta Mississippi razvili su katalizator koji bi budućim astronautima na Marsu mogao omogućiti proizvodnju metana za povratak na Zemlju — bez potrebe da goleme količine goriva nose sa sobom kroz svemir.
Dok NASA planira slanje ljudi na Mars već u 2030-ima, ključno pitanje nije samo kako tamo stići, nego kako se vratiti. Svaki dodatni kilogram tereta povećava cijenu i složenost misije, pa se istraživači okreću rješenjima koja koriste resurse već prisutne na Crvenom planetu.
Ahmed Badreldin, docent kemijskog inženjerstva na Sveučilištu Mississippi, zajedno s Carterom Racineom, doktorandom strojarstva na Texas A&M, objavio je u časopisu ACS Catalysis studiju o pretvorbi ugljičnog dioksida iz marsove atmosfere u metan. Atmosfera Marsa sastoji se od otprilike 96 posto CO2 — iste molekule koju ljudi izdišu.
Inženjerski bakreni katalizator, 100.000 puta manji od širine ljudske vlasi, pokazao je da se elektrokemijskom pretvorbom CO2 može dobiti metan visoke čistoće. To je presudno jer na Marsu ne postoji infrastruktura za odvajanje neželjenih nusproizvoda kakvu imamo na Zemlji.
Čistoća je na Marsu pitanje života
Druge tehnologije mogu izvesti istu reakciju, ali često proizvode višestruke nusproizvode koje bi na Marsu bilo gotovo nemoguće ukloniti. “Na Zemlji možete odvojiti željene od neželjenih proizvoda, ali na Marsu proizvod u konačnici mora biti blizu čistoće pogonskog goriva”, objašnjava Badreldin.
Razvijeni katalizatori usmjereni su prema reakciji koja daje metan s visokom selektivnošću, čime se smanjuje teret naknadnog pročišćavanja. Sam Racine naglašava širu sliku: “Trenutno mnogi proizvodi na bazi ugljika dolaze iz fosilnih izvora. Ako ih možemo proizvesti iz uhvaćenog CO2 i obnovljive električne energije, smanjujemo ovisnost o fosilnom ugljiku i zatvaramo ugljični ciklus.”
Iako ideja o uklanjanju ogromnih količina CO2 iz Zemljine atmosfere zvuči primamljivo, Badreldin je realan: spaljivanje metana proizvedenog iz atmosferskog CO2 vraća isti CO2 natrag — to je nulti učinak, a ne smanjenje. Njegov tim cilja na putanje koje su “net-negativne”, gdje se ugljik skladišti dovoljno dugo da ne završi odmah u atmosferi.
Zrakoplovna industrija kao tvrd orah
Tehnologija bi mogla pomoći i industrijama koje se teško mogu priključiti na električne mreže ili baterije. “Ne možete staviti veliku, tešku bateriju u zrakoplov jer neće moći dobro letjeti ni daleko”, kaže Racine. “Ali sintetička goriva na bazi ugljika mogli bismo staviti u isti zrakoplov odmah i letio bi jednako dobro bez fosilnog goriva.”
Istraživački tim planira testirati svoju metodu s različitim materijalima kako bi poboljšao proizvodnju metana na Marsu, uz potporu NASA EPSCoR programa. No postavlja se pitanje koje nadilazi samu tehnologiju: tko će kontrolirati proizvodnju goriva na Marsu i hoće li to postati još jedan prostor za geopolitičko nadmetanje velikih sila? Umjesto utrke za resurse na Zemlji, čovječanstvo bi uskoro moglo svjedočiti utrci za energente na drugom planetu — a pitanje vlasništva nad tim resursima ostaje potpuno neriješeno.