Utilização do CO2 em Marte

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Poderia um assentamento humano em Marte ser sustentado
com dióxido de carbono?
A química do dióxido de carbono pode não salvar a raça humana na Terra, mas pode permitir um novo
começo para a vida no planeta vermelho.
CO 2 - instalação de combustível em Marte, com armazenamento de foguetes e combustível em
segundo plano. Gráfico cortesia da Air Company
O dilema no centro da comédia clássica de Nol Coward, Private Lives, surge de um relacionamento
conjugal disfuncional de um casal que não pode viver um com o outro, mas não pode viver sem o outro.
Este é um lembrete do dilema atualmente enfrentado pela humanidade com dióxido de carbono (CO 22),
uma molécula-chave que, nas concentrações certas, permite que a existência da vida na Terra agora
ameace sua existência atual como resultado de quantidades crescentes do uso incessante de
combustíveis fósseis.
Uma visão tecnocrática futurista para superar esse problema é escapar da situação criada por uma
pequena e poderosa elite na Terra, viajando para e vivendo em Marte, onde os humanos terão que
aprender a viver em uma atmosfera que é predominantemente composta de 2CO2.
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Pirâmide Humana de “Casa Verde” em Marte, de Todd
Siler
Esta visão de humanos que habitam Marte está agora se aproximando de uma realidade e imagina-se
que o CO2 pode nos ajudar a não apenas alcançar, mas viver no planeta vermelho. A viabilidade deste
“sonho incrível” baseia-se na capacidade de utilizar o CO 2 como matéria-prima para produzir o oxigênio,
os produtos químicos e os combustíveis necessários para a sobrevivência dos seres humanos sob as
condições habitáveis que existem em Marte, com sua atmosfera composta principalmente de CO 2
(95,3%), sendo o restante nitrogênio (2,6%) e argônio (1,9%), com uma temperatura média da superfície
criogênica de -60oC.
Como um aparte, mesmo com uma atmosfera predominantemente CO 2, a temperatura da superfície de
Marte é frígida em comparação com a Terra quente por duas razões principais, sua maior distância do
Sol e porque a gravidade é de apenas 38% da Terra, o resultado é uma atmosfera muito fina para reter o
calor.
A fim de enfrentar esse desafio, dois dos processos terrestres mais bem estabelecidos, em grande
escala, para converter o CO 2 em produtos químicos aparentemente vieram em socorro. São as
renomadas reações de Shift e Sabatier de Água Reversa, ambas as quais envolvem reações de
hidrogenação de CO 2 gasoso para formar monóxido de carbono (CO) e metano (CH 44),
respectivamente, expressos pelas seguintes equações de reação:
CO 2 + H 2 – CO + H 2 O
CO 2 + 4H 2 – CH 4 + 2H 2 O
O CH 4 pode servir como um foguete, transporte e combustível de aquecimento, enquanto o CO e o
hidrogênio (H 22) compreendem o gás de síntese, uma matéria-prima para a produção de produtos
químicos de commodities como metanol, etileno e éter dimetílico.
A energia solar forneceria a eletricidade e o calor necessários para impulsionar esses processos
químicos, bem como a eletrólise da água que se acredita existir como gelo subsuperficial, para produzir
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063316304500
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H 2 e 2O2. Os processos térmicos solares também foram aperfeiçoados para produzir CO e O2 do CO
22, ou reformação a seco para converter CO 2 e CH 4 em gás de síntese, CO-H 22.
É abundantemente claro que a química bem estabelecida da Terra do CO 2 para a produção de produtos
químicos e combustíveis pode ser efetivamente utilizada para permitir que os seres humanos
estabeleçam uma comunidade auto-sustentável em Marte.
Esta breve descrição de como o CO 2 pode ser criativamente empregado como matéria-prima para os
seres humanos “dirigirem, sobreviverem e prosperarem” quando uma comunidade em Marte é o pano de
fundo para um desenvolvimento emocionante na empresa recém-criada, Air Co., que explodiu nas
notícias do ano passado com uma vodka eco-friendly feita de CO 2 em uma destilaria no Brooklyn, Nova
York.
Prevê-se que a indústria e o mercado de produtos fabricados a partir do CO 2 cresçam nas próximas
décadas, e as empresas que trazem novas inovações baseadas na utilização e reciclagem de CO2 estão
se encontrando no centro das atenções.
A Air Company, que é levada a desafiar o impossível, inventou uma maneira de fazer combustível
renovável a partir do dióxido de carbono. Os reatores catalíticos para permitir o processo foram
projetados, projetados e construídos em uma colaboração Canadá-EUA envolvendo a Zeton e a Air
Company.
Para ajudar os esforços de exploração espacial, o combustível renovável da Air Company reduzirá as
emissões de CO2 da indústria de voos espaciais e tornará a exploração espacial mais sustentável do que
antes.
Até agora, os motores de foguetes usaram metano líquido feito de gás natural, um produto de
combustível fóssil insustentável e não reutilizável. No entanto, na luta para proteger o meio ambiente,
enquanto promove a exploração espacial, organizações como SpaceX e Blue Origin começaram a
procurar novos propulsores para seus motores de foguetes para voos espaciais comerciais e exploração
de Marte. É aí que a Air Company entra em cena com uma tecnologia baseada em CO 2 que é capaz de
não apenas transportar foguetes para Marte, mas também pode ser usada para produzir combustível em
Marte para uma viagem de retorno à Terra, bem como um suprimento de energia para permitir que a
vida seja sustentada.
http://www.aircompany.com/
https://utorontopress.com/ca/the-story-of-co2-2
https://www.zeton.com/
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O interior da instalação de CO2-to-fuel da Air Company em Marte. Imagem
cortesia da Air Company
Para cada lançamento, se o combustível de foguete da Air Company feito de CO 2 como matéria-prima
for usado, 715 toneladas de CO 2 seriam impedidas de serem emitidas na atmosfera. Isso equivale a
cerca de 10 viagens de Nova York a Los Angeles em um avião 747.
Um pensamento preocupante; toda a química do CO 2 para produzir produtos químicos, polímeros,
produtos farmacêuticos, materiais e combustíveis que inventamos na Terra pode não salvar a raça
humana no Planeta Azul, mas poderia capacitá-los a criar um novo começo para a vida sobreviver no
Planeta Vermelho.
No entanto, vamos celebrar as grandes realizações de Stafford Sheehan e Gregory Constantine,
fundadores da Air Company, com um copo de sua vodka caseira feita a partir do CO 22, para se alegrar
com esse avanço científico e de engenharia, mais um passo em direção a um futuro sustentável nos
planetas azul e vermelho, na Terra e em Marte.
Escrito por Geoff Ozin, Grupo de Combustíveis Solares, Universidade de Toronto,
www.solarfuels.utoronto.ca
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