El alcance de las energías renovables está superando fronteras, incluso, las fronteras entre la Tierra y el espacio. Este es el caso de la energía solar que, según un reciente estudio, podría ser una gran alternativa para las próximas misiones tripuladas a Marte. No obstante, la utilización de dicha energía solo podrá darse en misiones que se realicen en las zonas cercanas al ecuador del planeta. En el presente artículo de Futuro Eléctrico te contamos algunas claridades sobre este reto científico.
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Viabilidad del uso de energía solar en Marte: bases del estudio
Recientemente, se publicó en la revista Frontiers in Astronomy and Space Sciences un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Berkeley (California). El estudio es acerca de la viabilidad de la energía solar como impulsora de las misiones humanas a Marte.
En dicho estudio se propone una misión extendida a Marte. Esta es una misión que cuenta con seis personas y una estadía de 480 días en la superficie del planeta. A partir de esta misión, los autores del estudio comparan un sistema de propulsión nuclear y algunos dispositivos fotovoltaicos e, incluso, fotoelectroquímicos.
Dentro del estudio se tomaron en cuenta factores importantes como la absorción y la dispersión de luz en la atmósfera y, de la mano con esto, la manera en la que ellas inciden en la cantidad de radiación solar recibida. Con estos factores y con el escenario descrito anteriormente, se esperaría reducir el tiempo de tránsito entre los dos planetas. Además, y siendo una de las mejores ventajas, se podría también extender el tiempo en la superficie de Marte. Esto permitiría superar los 30 días.
¿Y los resultados?
Luego de realizar varias pruebas, el estudio determinó que la energía más eficiente en este caso sería la energía solar fotovoltaica. Dicha energía alcanza su alto nivel de utilidad a través de un sistema fotovoltaico que almacena energía a partir de hidrógeno comprimido.
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El sistema propuesto, entonces, separa con electricidad las moléculas de agua para producir hidrógeno. El hidrógeno resultante se almacena en recipientes presurizados para luego ser transportado a pilas de combustible. Finalmente, el hidrógeno se reelectrifica y se genera la energía necesaria para impulsar la nave en dirección al planeta rojo.
De esta manera, el estudio concluyó que los paneles solares son mucho más eficientes frente a la energía nuclear, especialmente en términos de masa necesaria y masa generada. Los resultados son teniendo muy en cuenta —y como se mencionó al inicio de este artículo— que la misión deberá ubicarse en el ecuador marciano. Esto es debido a que en esta zona hay mayor intensidad del Sol y las temperaturas son más elevadas, a diferencia de lo que sucede en los polos.
La generación de energía fotovoltaica acoplada a ciertas configuraciones de almacenamiento de energía en hidrógeno molecular supera a los reactores de fusión nuclear en más del 50% de la superficie del planeta, principalmente en aquellas regiones alrededor de la banda ecuatorial, lo que contrasta bastante con lo que se ha propuesto una y otra vez en la literatura, que es que será energía nuclear.
Aaron Berliner
Factores y limitaciones que se tomaron en cuenta dentro del estudio y pueden reducir posibilidades
A pesar de lo propuesto por la investigación, hace ya varios años se han desarrollado estudios sobre la funcionalidad de la energía nuclear. Esta presenta beneficios importantes en cuanto confiabilidad y funcionamiento. La energía nuclear funciona perfectamente durante 24 horas y los siete días de la semana. Además, los grandes avances en reactores de fisión de los últimos años ponen a este tipo de energía bajo el reflector y como la alternativa preferida de la NASA.
Lecturas recomendadas:
Frente a lo anterior, la energía solar tiene una serie de desventajas. Solo se puede almacenar durante la noche, la cual dura aproximadamente el mismo tiempo que la de la Tierra. Por si fuera poco, el polvo rojo que continuamente cubre Marte reduce el efecto y la productividad de los paneles solares y, claro, la cantidad de energía producida. Un ejemplo de ello fue la pérdida de funcionalidad del Rover Opportunity de la NASA. Este era alimentado por paneles solares, pero dejó de funcionar luego de la tormenta de polvo masiva en Marte en el 2019.
Los anteriores son factores de alta relevancia para continuar el proceso investigativo y poder, en muy poco tiempo, aplicar todas las fortalezas de la energía solar.
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Palabras finales
Vale la pena recalcar que la reutilización de los recursos es un punto a favor del estudio. Lo anterior tomando como ejemplo el hidrógeno innecesario. Este, si se combina con nitrógeno, podrá ser reutilizado en otras actividades, como la generación de amoniaco o la fertilización de plantas. Además, los paneles solares podrán cumplir un papel fundamental como repuestos en caso de fallas técnicas en las plantas o generadoras nucleares.
Esta investigación es, sin duda, uno de los grandes pasos hacia la innovación y el progreso de las misiones a Marte y, próximamente, a otros planetas. Aunque quedan algunos factores por resolver, como el alto y actual costo de los paneles solares. Aun así, son también oportunidades para mejorar los procesos de producción en la industria y superar limitaciones en aras del progreso.
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