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Feb 04, 2024

A ESA está testando como o ferro queima na ausência de gravidade

O que acontece quando você queima ferro no espaço? A Agência Espacial Europeia está queimando pólvora de ferro em microgravidade, para descobrir. Eles não estão fazendo isso por diversão, mas para entender algo chamado

O que acontece quando você queima ferro no espaço? A Agência Espacial Europeia está queimando pólvora de ferro em microgravidade, para descobrir. Eles não estão fazendo isso por diversão, mas para entender algo chamado “queima discreta”. Acontece que este processo pode permitir fornos de queima de ferro mais eficientes aqui mesmo na Terra. Poderia eventualmente juntar-se a outras fontes de energia renováveis ​​como forma de combater a libertação de gases com efeito de estufa na nossa atmosfera.

Então, por que queimar ferro? Na astrofísica, quando uma estrela extremamente massiva chega à fase de “queima de ferro”, isso significa uma catástrofe na forma de uma supernova. Isso porque é necessária mais energia para consumir o ferro no núcleo da estrela do que a estrela pode produzir. Mas “queimar” ferro em microgravidade é um processo químico diferente.

Quando você queima algo, você adiciona oxigênio ao material que deseja queimar. O processo emite calor, além de outros subprodutos. Se você estiver queimando madeira ou algo parecido, os subprodutos serão cinzas e dióxido de carbono (um gás de efeito estufa).

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Quando o pó de ferro (ou outro metal) queima, ele reage com o ar para formar óxidos. No processo, eles criam muita energia (e luz). No caso do ferro, a sobra é basicamente óxido de ferro – a boa e velha ferrugem. E as pessoas podem reprocessar a ferrugem para remover o oxigênio. Essencialmente, você recupera o ferro. Nenhum dióxido de carbono é produzido e nenhum outro gás perigoso aparece no processo.

“A melhor forma de reduzir as emissões de carbono para a atmosfera é não o emitir de todo”, explicou o engenheiro da ESA Antonio Verga, que trabalhou nas experiências da equipa a bordo dos foguetes de sondagem TEXUS.

A maioria de nós já experimentou a queima de metais quando soltamos fogos de artifício ou brincamos com faíscas durante as celebrações do feriado. São ótimos brinquedos, mas também são minifontes de energia. O que acontecerá se você ampliar esses processos de queima de ferro e metal? Você obtém calor e energia em uma escala muito maior. Era isso que os cientistas da ESA queriam testar, por razões relacionadas com a futura exploração da Lua e mais além.

Para testar o processo de queima de ferro, a agência enviou uma série de voos parabólicos em aeronaves de gravidade zero e lançamentos de foguetes. Os “fornos” a bordo continham pó de ferro que flutuava livremente e acendia discretamente. Essa queima discreta é rara aqui na Terra, mas vale a pena pesquisar sua física para uso no espaço. A ideia era ver se a queima discreta poderia ser uma tecnologia útil em locais como bases lunares. Para ter uma imagem mental do processo, pense num incêndio florestal onde uma árvore queima e, quando as coisas esquentam o suficiente, o fogo salta para uma árvore vizinha.

Câmeras de alta velocidade capturaram imagens dos experimentos a bordo da aeronave e dos foguetes. As imagens e os dados foram então inseridos em modelos de computador que os cientistas estão usando para entender se usinas de queima de ferro são possíveis em vários ambientes.

Os processos de queima de metal podem parecer incomuns para muitas pessoas – quase ficção científica. No entanto, não é uma ideia completamente nova. Toda uma comunidade de investigadores está a investigar o processo aqui na Terra para a produção sustentável de energia. E não é novidade para a indústria. Nos Países Baixos, a Cervejaria da Família Swinkels abraçou a queima de ferro há vários anos para converter o seu processo de fabrico de cerveja a partir de combustíveis fósseis para um processo mais ecologicamente sustentável.

No espaço, embora ainda não existam colónias ou estações na Lua, os cientistas da ESA prevêem que chegará um momento em que também serão necessárias centrais energéticas sustentáveis ​​que queimem metais. Um cenário possível é usar a energia solar para produzir pó de alumínio e silício a partir de minerais lunares e obter hidrogênio e oxigênio do gelo lunar. O hidrogênio seria usado para converter a poeira lunar rica em ferro e titânio para produzir água e pó de ferro. Os pós metálicos e o oxigênio da água gelada poderiam ser transformados em propulsores para foguetes ou transporte terrestre e o subproduto da água se tornaria água potável.