Si tratta di una tecnica diversa da quella attualmente impiegata sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dove l’ossigeno viene estratto dall’acqua tramite elettrolisi solare. Il processo usato attualmente però è dispendioso, se si considera che (secondo i dati riportati nello studio), la ISS usa 1,5kW dei 4,6kW disponibili per generare ossigeno. Sempre stando ai ricercatori, oltre che decisamente energivoro il sistema usato sulla ISS è anche incline a malfunzionamenti e problemi, a causa di componenti datate e inefficienti.
Per questo motivo i ricercatori hanno cercato un nuovo approccio, più sostenibile di quello usato attualmente. Katharina Brinkert e il suo gruppo hanno pensato di usare dispositivi fotoelettrochimici (PEC), che assicurerebbero maggiori probabilità di sopravvivenza a lungo termine, essenziale per poter arrivare a Marte (e magari anche oltre, in futuro).
I dispositivi PEC sono in grado di convertire direttamente l’energia solare in energia chimica per produrre idrogeno e ossigeno sfruttando dei semiconduttori, senza il passaggio intermedio che converte l’energia solare in elettricità, presente nei sistemi attualmente in uso sulla ISS. La tecnologia è già stata ampiamente studiata, in quanto potrebbe aiutare nella produzione di energia pulita, ma è la prima volta che viene proposta per l’uso nello spazio.
Katharina Brinket ha dichiarato che “questo lavoro vuole stabilire le basi teoriche per l’uso di dispositivi PEC in insediamenti sulla Luna e su Marte e offre i primi spunti per valutare la fattibilità del loro uso nella produzione di ossigeno e il riciclaggio di diossido di carbonio”.
“I dispositivi possono essere costruiti sfruttando diversi semiconduttori e materiali elettrocatalizzatori reperibili sulla Luna e su Marte, i materiali necessari possono essere prodotti tramite ISRU [In-Situ Resource Utilization, ossia usando le risorse disponibili in loco]. Inoltre abbiamo già dimostrato che i dispositivi PEC sono efficienti anche con microgravità e la nostra analisi teorica suggerisce che possono essere scalati a seconda delle necessità”.