Nas últimas décadas, com o desenvolvimento da Estação Espacial Internacional (ISS), a entrada de empresas privadas como SpaceX e Blue Origin e os novos planos de retorno à Lua e conquista de Marte, a exploração espacial ganhou mais fôlego. E fôlego é uma palavra bem adequada quando se pensa no principal recurso necessário para a sobrevivência humana em viagens para além da Terra: a disponibilidade de oxigênio.

Produzir oxigênio em ambientes de microgravidade é um grande desafio. Agora, cientistas apresentam uma solução simples e eficaz que dispensa tecnologias complexas: o uso de ímãs. Um artigo publicado nesta segunda-feira (18) na revista Nature Chemistry descreve como campos magnéticos podem facilitar a extração desse recurso vital no espaço.

Sistemas geradores de oxigênio na Estação Espacial Internacional – estruturas grandes, que consomem muita energia. Crédito: NASA

Uma das fontes mais promissoras para gerar oxigênio é a água. A proposta do novo estudo se baseia em uma técnica conhecida como eletrólise, processo no qual eletrodos mergulhados na água, conectados a uma corrente elétrica, separam as moléculas de oxigênio e hidrogênio.

Acontece que na Terra as bolhas desses gases sobem naturalmente, pois são menos densas que o líquido. No espaço, porém, não existe “para cima”, e as bolhas ficam presas nos eletrodos, atrapalhando o processo.

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Atualmente, o sistema utilizado em órbita depende de centrífugas, que forçam a separação das bolhas. Apesar de funcional, esse método exige equipamentos maiores, mais complexos e que consomem bastante energia (fatores que não são ideais para viagens de longa duração).

Para contornar o problema, os pesquisadores decidiram usar ímãs de neodímio, facilmente encontrados no mercado. Graças ao fenômeno chamado diamagnetismo, eles conseguiram guiar as bolhas de gás até pontos de coleta específicos. Além disso, a interação entre a eletrólise e o campo magnético gera um movimento giratório, semelhante ao produzido mecanicamente por centrífugas.

“Pode-se pensar que extrair bolhas de gás de líquidos no espaço é tão simples quanto abrir uma lata de refrigerante aqui na Terra. No entanto, a falta de flutuabilidade torna o processo de extração incrivelmente difícil, prejudicando o projeto e a operação dos sistemas de produção de oxigênio”, disse em um comunicado o professor Álvaro Romero Calvo, do Instituto de Tecnologia da Georgia, nos EUA, coautor do estudo. “Neste artigo, demonstramos que duas interações magnéticas amplamente inexploradas – diamagnetismo e magneto-hidrodinâmica – fornecem um caminho interessante para resolver este problema e desenvolver arquiteturas alternativas de produção de oxigênio”.

Conceito artístico destacando a nova abordagem proposta pela equipe, que foi selecionada para financiamento da NASA no programa “Respirando além da Terra”. Crédito: NASA/Álvaro Romero-Calvo

NASA financia projetos para suporte à vida no espaço

Os testes foram realizados no Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM), na Alemanha, usando uma torre de 146 metros que simula microgravidade por nove segundos. Os resultados mostraram que o sistema magnético liberou 240% mais oxigênio em comparação aos métodos tradicionais.

Com financiamento da NASA, a pesquisa é parte de um projeto maior que busca desenvolver um sistema magneto-hidrodinâmico de produção de oxigênio, possivelmente aplicável em futuras viagens a Marte. Segundo Romero Calvo, esse avanço representa um passo importante rumo a tecnologias mais eficientes e confiáveis de suporte à vida no espaço.

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