Reator simples extrai água do solo lunar e produz oxigênio e hidrogênio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/07/2025

À esquerda, foto da superfície lunar tirada pelo módulo de pouso Chang'e 5, que coletou amostras em 2020. À direita, amostras do mesmo solo depositadas no fundo do reator fototermal.
[Imagem: Esquerda: CNSA/CLEP; Direita: Junchuan Sun et al. - 10.1016/j.joule.2025.102006]

Mineração do regolito lunar

Usando amostras do solo lunar, conhecido como regolito, coletadas pela missão chinesa Chang'e 5, pesquisadores descobriram uma maneira de liberar água do regolito lunar e processar o dióxido de carbono (CO₂) expirado pelos astronautas.

Junchuan Sun e colegas da Universidade Chinesa de Hong Kong desenvolveram um reator relativamente simples e alimentado por energia solar para processar o regolito.

Dentro do reator, a luz e o calor do Sol primeiro extraem água do solo lunar, então o solo funciona como um catalisador para uma reação entre CO₂ e a água recém-extraída para produzir monóxido de carbono, oxigênio e hidrogênio, que podem ser usados inclusive como combustível para foguetes.

O solo lunar contém muitos minerais que podem desempenhar um papel na reação, mas a equipe acredita que é um composto chamado ilmenita que é um dos principais catalisadores para a reação tão significativa. Aqui na Terra, a ilmenita (FeTiO₃) é um importante mineral para a extração do titânio.

Conceito do processamento do solo lunar para extração de compostos úteis.
[Imagem: Junchuan Sun et al. - 10.1016/j.joule.2025.102006]

Desafios pela frente

Várias equipes e empresas ao redor do mundo vêm tentando desenvolver reatores solares para extrair água e oxigênio do solo lunar, mas sempre trabalhando com análogos do regolito, ou seja, materiais sintetizados na Terra para imitar o solo lunar.

Mas as próprias missões mais recentes têm mudado o que sabemos sobre a composição do regolito lunar. Por exemplo, foi o robô chinês Yutu, que chegou à Lua em 2013, que descobriu a variedade de minerais presentes no solo da Lua. Assim, trabalhar com solo lunar real é uma vantagem considerável.

"Nós nunca imaginamos totalmente a ‘magia’ que o solo lunar possuía,” disse Lu Wang, membro da equipe. "A maior surpresa para nós foi o sucesso tangível dessa abordagem integrada. A integração em uma única etapa da extração de H₂O lunar e da catálise fototérmica de CO₂ pode aumentar a eficiência do uso de energia e reduzir o custo e a complexidade do desenvolvimento de infraestrutura."

Contudo, ainda há desafios para tentar construir um reator que possa produzir quantidades práticas de água, oxigênio e hidrogênio na Lua. O reator da equipe por enquanto só funcionou em condições muito controladas de laboratório.

"O ambiente extremo da Lua apresenta desafios únicos, incluindo flutuações drásticas de temperatura, vácuo ultra-alto, radiação solar intensa e baixa gravidade," reconheceu Wang. "Além disso, a heterogeneidade do solo lunar e a escassez de recursos de CO₂ também representam obstáculos significativos à implementação técnica."

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