Cientistas querem enviar bactérias à Marte para produção de combustível

Cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech) apresentaram uma proposta de enviar bactérias à Marte para a produção de combustível. O conceito tem como finalidade entregar para a indústria aeroespacial um recurso estratégico, e mais barato, para trazer de volta à Terra espaçonaves com astronautas de missões exploratórias no planeta vermelho.

A ideia é criar uma alternativa viável para reduzir os altos custos — estimados em cerca de US$ 8 bilhões — em torno da alimentação de motores de foguetes da forma como funcionam hoje, baseados em metano e oxigênio líquido. Devido ao fato de tais fontes não existirem em Marte, uma futura viagem ao local exigiria que as naves transportassem os compostos para serem lançadas de volta à Terra.

Os pesquisadores descreveram um método biotecnológico para a construção de uma instalação em Marte, composta por quatro etapas. De início, materiais plásticos seriam enviados ao local para serem montados fotobiorreatores (do tamanho de 4 campos de futebol). Ali, cianobactérias (algas) levadas da Terra poderiam crescer por meio de fotossíntese, a partir do dióxido de carbono existente na atmosfera.

O processo para geração de combustível em Marte envolve o cultivo de bactérias no Planeta Vermelho

Em seguida, enzimas de um reator separado usariam luz solar para quebrar esse tipo de bactéria e criar açúcares. Por sua vez, nesse produto seriam adicionados micróbios terrestres E. coli geneticamente modificados para assim resultar no combustível de foguetes e outros veículos de propulsão, chamado de 2,3-butanodiol. Esse combustível alternativo já existe na Terra, mas é usado na produção de borracha.

“O dióxido de carbono é um dos poucos recursos disponíveis em Marte. Transformar esse gás em um produto útil [para a indústria aeroespacial] é uma boa alternativa para a criação de combustível que foguetes exigem”, disse Nick Kruyer, líder do trabalho, em comunicado oficial do instituto. “O 2,3-butanodiol existe há muito tempo, mas nunca pensamos em usá-lo como propelente. Após análise e estudo experimental preliminar, percebemos que é realmente um bom candidato”, adicionou o pesquisador Wenting Sun.

“Você precisa de muito menos energia para decolar em Marte [devido à força da gravidade ser um terço do que é sentida no nosso planeta], o que nos deu a flexibilidade de considerar diferentes produtos químicos que não são projetados para o lançamento de foguetes na Terra. Começamos a considerar maneiras de tirar proveito da baixa gravidade do planeta e da falta de oxigênio para criar soluções que não são relevantes aqui”, comentou Pamela Peralta-Yahya, também envolvida na pesquisa.

Segundo os cientistas, tal processo deve gerar 44 toneladas de oxigênio limpo, pronto para ser armazenado e utilizado para outras finalidades, inclusive como sustento para uma futura colonização humana. 

Arte conceitual de uma possível instalação para uma futura colonização de Marte

Entretanto, a equipe destacou que é necessário reconhecer outras diferenças entre os dois planetas para pensar na aplicação de tecnologias eficientes para a produção de combustível em Marte. Logo, o próximo passo será testar o método em laboratórios, bem como pensar em soluções para possivelmente diminuir as dimensões do projeto e da carga útil do transporte de equipamentos da Terra.

“Precisamos realizar experimentos para demonstrar que as cianobactérias podem ser cultivadas em condições marcianas, e considerar a diferença no espectro solar de Marte devido à distância do Sol e à falta de filtragem atmosférica da luz solar. Níveis ultravioleta elevados podem danificar as cianobactérias”, disse Matthew Realff, cientista que trabalha na análise de processos à base de algas.

A pesquisa intitulada “Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy” foi publicada na revista Nature Communications. O trabalho é resultado de uma equipe multidisciplinar da instituição, formada por engenheiros químicos, mecânicos e aeroespaciais.

ARTIGO Nature Communications: doi.org/10.1038/s41467-021-26393-7