Berhasil mengekstraksi air dan oksigen dari debu menggunakan sinar matahari

(Dan Tri) - Ilmuwan Tiongkok telah berhasil mengekstraksi air, oksigen, dan metana dari debu bulan hanya menggunakan sinar matahari, membuka jalan bagi kemandirian sumber daya untuk misi luar angkasa.

Ini adalah langkah maju yang revolusioner dalam upaya membangun habitat di luar Bumi.

Penemuan ini tidak hanya membuka kemungkinan teknologi, tetapi juga menjanjikan untuk membangun rantai pasokan internal di Bulan, di mana biaya pengangkutan satu galon air dapat mencapai $83.000.

Penelitian ini dilakukan oleh tim ilmuwan dari Universitas Cina Hong Kong (Cina), dengan fokus pada pengembangan proses integrasi satu langkah.

Dengan demikian, regolith tidak hanya digunakan untuk mengekstrak air tetapi juga bertindak sebagai katalis untuk reaksi kimia dengan karbon dioksida (CO₂) untuk menghasilkan oksigen dan metana (CH₄).

Sampel tanah bulan yang dikumpulkan oleh wahana Chang'e 5 (Foto: VCG).

Proses ini bekerja dengan memusatkan sinar matahari untuk memanaskan debu bulan hingga 200°C, melepaskan air yang terkurung dalam mineral seperti ilmenit. Kemudian, ketika CO₂ ditambahkan ke dalam campuran, ilmenit bertindak sebagai katalis fototermal, yang memungkinkan air bereaksi dengan CO₂ untuk membentuk oksigen dan metana.

Khususnya, metana dianggap sebagai bahan bakar potensial yang lebih ideal daripada hidrogen untuk misi luar angkasa, berkat kemampuannya mempertahankan keadaan cair yang stabil, sehingga memudahkan penyimpanan dan pengoperasian.

Organisasi seperti NASA dan perusahaan swasta seperti Landspace Tiongkok telah berhasil menguji mesin metana cair. Menciptakan metana di Bulan dapat mengurangi biaya pasokan ulang dari Bumi secara signifikan.

Keunggulan utama lainnya dari metode ini adalah lokasinya. Alih-alih harus mengangkut katalis dari Bumi, proses ini menggunakan tanah bulan itu sendiri, sehingga mengurangi biaya transportasi dan meminimalkan sistem teknis.

Dengan misi seperti Artemis III milik NASA yang dijadwalkan untuk mengembalikan manusia ke Bulan pada tahun 2027, ini adalah waktu yang tepat untuk menguji coba teknologi inovatif ini di lapangan.

Tantangan dalam operasi di Bulan

Ilustrasi pangkalan hipotetis di Bulan (Foto: ESA).

Meskipun berpotensi demikian, para ahli tetap berhati-hati. Fisikawan planet Philip Metzger dari University of Central Florida mencatat bahwa regolith bulan sangat terisolasi, sehingga sulit untuk dipanaskan secara merata, faktor kunci dalam mengekstraksi air yang cukup dalam waktu singkat.

Masalah lainnya adalah asupan karbon dioksida. Meskipun CO₂ merupakan produk sampingan dari napas astronot, jumlah yang dihasilkan hanya sekitar sepersepuluh dari yang dibutuhkan untuk bereaksi. Oleh karena itu, sistem penangkapan dan daur ulang CO₂ yang efisien diperlukan, atau CO₂ harus diangkut dari Bumi, yang kontraproduktif terhadap tujuan "swasembada sumber daya lokal".

Metzger juga mempertanyakan kinerja katalitik regolit bulan. Ia mengusulkan penggunaan katalis industri seperti Ni/Kieselguhr, yang dapat memberikan kinerja katalitik yang lebih baik, mudah digunakan kembali, dan dapat diangkut sekaligus.

Dalam jangka panjang, ini mungkin merupakan pilihan yang lebih ekonomis daripada menggunakan berton-ton regolith dengan hasil rendah.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thanh-cong-chiet-xuat-nuoc-va-oxy-tu-bui-dat-bang-anh-sang-mat-troi-20250718100634950.htm