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Derek Fray, un químico experto en materiales de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, y sus colegas han ideado una solución potencial modificando un proceso electroquímico que inventaron en el 2000 para obtener metales y aleaciones de óxidos metálicos. El proceso usa los óxidos –también encontrados en rocas lunares– como cátodo, junto con un ánodo de carbono. Para lograr que la corriente fluya en el sistema, los electrodos descansan en una solución de electrolitos de cloruro de calcio fundido, una sal común con un punto de fundición de casi 815 grados Celsius.

La corriente despoja a las partículas de óxido metálico de átomos de oxígeno, que están ionizados y se descomponen en la sal derretida. Los iones de oxígeno cargados negativamente se mueven a través de la sal derretida hacia el ánodo, donde ceden sus electrones adicionales para reaccionar con el carbono para producir bióxido de carbono, proceso que erosiona el ánodo. Mientras tanto, se forma metal puro en el cátodo.

Para lograr que el sistema produzca oxígeno y no bióxido de carbono, Fray tuvo que fabricar un ánodo no reactivo. Esto era crucial: “Sin esos ánodos, no funciona”, dice Fray, quien descubrió que el titanato de calcio, que por cuenta propia es un conductor eléctrico pobre, se convertía en un conductor mucho mejor cuando se le añadía un poco de rutenato de calcio.

Esta mezcla produjo un ánodo que difícilmente se erosiona – después de operar el reactor durante 150 horas, Fray calculó que el ánodo se desgastaría más o menos 1,2 pulgadas anuales.

En sus pruebas, Fray y sus colegas utilizaron una roca lunar simulada llamada JSC-1, desarrollada por la NASA. Fray anticipa que bastarían tres reactores para generar una tonelada de oxígeno anual en la Luna – cada uno de un metro de altura. Se necesita tres toneladas de rocas para producir cada tonelada de oxígeno, y en las pruebas el equipo observó casi 100% de recuperación de oxígeno, afirma. Fray presentó los resultados a principios de agosto en el Congreso del Sindicato Internacional de Química Pura y Aplicada, en Glagow, Reino Unido. Para calentar el reactor lunar se necesitaría simplemente una pequeña cantidad de energía, destaca Fray, y el propio reactor puede aislarse térmicamente para encerrar el calor. “No sería un problema”, considera. Los tres reactores necesitarían cerca de 4,5 kilovoltios de energía –no mucho más que la necesaria para calentar un calefactor de inmersión doméstico– que podrían provenir de paneles solares o incluso un reactor nuclear pequeño colocado en la luna.

Fray afirma que si contara con $16,5 millones adicionales podría desarrollar un “prototipo robusto” de un reactor más grande que podría operarse remotamente. Ahora está trabajando con la Agencia Espacial Europea (ESA) para alcanzar esta meta.

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