La empresa espacial Blue Origin, anunció que ha desarrollado un método para producir células solares y cables de transmisión utilizando únicamente regolito lunar y luz solar.
La superficie lunar está cubierta por una capa de residuos no consolidados llamada regolito lunar. El grosor del regolito varía de unos 5 metros en las superficies de los mares a unos 10 metros en las tierras altas.
Blue Origin presentó una famosa demanda contra la NASA después de que ésta desestimara su diseño de módulo de aterrizaje lunar en favor de la adjudicación a SpaceX de un contrato para un módulo de aterrizaje Starship modificado.
Aunque el litigio fue desestimado, Blue Origin puede desempeñar un papel crucial en el mantenimiento de los hábitats lunares gracias a su última innovación, denominada Blue Alchemist.
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Para Blue Origin, la presencia a largo plazo en la Luna será viable, solo si existe abundante energía eléctrica. Afirman que pueden fabricar sistemas de energía en la Luna directamente a partir de materiales que existen por todas partes en la superficie, sin sustancias especiales llevadas de la Tierra.
El método podría resultar vital para la misión de la NASA de establecer una presencia permanente en la Luna como parte de su programa Artemis. Podría reducir drásticamente los costos asociados al transporte de materiales a la Luna, al tiempo que proporcionaría una solución robusta; en su declaración, Blue Origin afirma que sus células solares pueden funcionar en el “duro entorno” de la Luna durante más de una década.
La empresa de Jeff Bezos ha sido pioneros en la tecnología y hemos demostrado todos los pasos, con su enfoque Blue Alchemist, puede escalar indefinidamente, eliminando la energía como una limitación en cualquier lugar de la Luna.
Figura 1. Blue Origin fabricó este prototipo de célula solar a partir de simulantes de regolito lunar.
La propuesta de Blue Origin
La empresa espacial comenzó fabricando simulantes de regolito que son química y mineralógicamente equivalentes al regolito lunar, teniendo en cuenta la variabilidad lunar representativa en el tamaño del grano y la química general. Esto garantiza que el material de partida sea lo más realista posible y no una simple mezcla de óxidos lunares.
El método Blue Alchemist utiliza la electrólisis fundida para separar el aluminio, el hierro y el silicio del oxígeno ligado en el regolito lunar con el fin de extraer los materiales para la construcción de células solares.
Han desarrollado y cualificado un proceso eficiente, escalable y sin contacto para fundir y mover regolito fundido que es resistente a las variaciones naturales de las propiedades del regolito en la Luna.
Utilizando simulantes de regolito, el reactor de Blue Origin produce hierro, silicio y aluminio mediante electrólisis de regolito fundido, en la que una corriente eléctrica separa esos elementos del oxígeno al que están unidos. El oxígeno para la propulsión y el soporte vital es un subproducto.
El subsistema de transporte patentado mueve y separa el material fundido a temperaturas superiores a 1600°C de forma controlada y eficiente desde el punto de vista energético, a la vez que resiste el entorno corrosivo de alta temperatura.
La electrolisis del regolito fundido extrae el hierro, luego el silicio y finalmente el aluminio haciendo pasar una corriente a través del regolito fundido. Las burbujas de oxígeno ascendentes en uno de los reactores muestran la separación de metales y metaloides del oxígeno. La geometría del reactor, el método de extracción de metales y la selección de materiales permitirán operaciones lunares sostenidas.
El proceso purifica el silicio en más de un 99,999%. Este nivel de pureza es necesario para fabricar células solares eficientes. Mientras que los métodos típicos de purificación del silicio en la Tierra utilizan grandes cantidades de productos químicos tóxicos y explosivos, el proceso de Blue Origin sólo utiliza la luz solar y el silicio del reactor.
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Para protegerse del duro entorno lunar, las células solares necesitan un vidrio protector; sin él, sólo durarían unos días. La técnica utiliza únicamente subproductos de la electrólisis del regolito fundido para fabricar un vidrio protector que permite una vida útil lunar superior a una década.
Con esta tecnología se fabrica células solares sin emisiones de carbono, sin agua y sin ingredientes tóxicos ni otras sustancias químicas, tiene un potencial apasionante para beneficiar directamente a la Tierra.
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