Extracción atmosférica - Enciclopedia

La minería atmosférica es el proceso de extraer materiales valiosos u otros recursos no renovables de la atmósfera. Debido a la abundancia de hidrógeno molecular y helio en los planetas exteriores del Sistema Solar, los avances tecnológicos podrían eventualmente hacer que la minería de sus atmósferas sea una alternativa favorable a la minería de superficies terrestres.


Factibilidad de la minería atmosférica
Si bien la minería atmosférica de los planetas exteriores no ha comenzado y sería difícil con la tecnología actual, hay algún consenso de que los desafíos técnicos no son insuperables. Excluyendo al sol, las reservas de hidrógeno y helio, en particular de cualquier uno de los planetas exteriores, son muchísimas más grandes que todas las otras entidades celestes conocidas en el Sistema Solar combinadas. Por lo tanto, si y cuando la minería atmosférica se vuelve factible, los beneficios potenciales podrían ser enormes.
La barrera tecnológica principal que impide que la minería atmosférica extraterrestre sea factible es la falta actual de energía de fusión. Si y cuando se supera este desafío, las atmósferas de los planetas exteriores contienen abundantes reservas de combustible y asegurarían que tal minería genere un retorno energético muchas veces mayor al requerido para extraer dichos recursos. De los planetas exteriores, Urano y Neptuno serían los más fáciles de minar por gas debido a su campo gravitatorio más pequeño. Júpiter y Saturno están más cerca de la Tierra, pero Júpiter tiene mucha gravedad y un campo magnético poderoso que lidiar con, y podría ser difícil navegar a través de los anillos de Saturno. Sin embargo, Urano es probablemente el planeta donde la minería atmosférica es más adecuada. Esto se debe a las altas velocidades del viento en Júpiter, Saturno y Neptuno, que podrían dañar o destruir cualquier misión de minería. Urano, aunque también tiene altas velocidades del viento, tiene un clima mucho más moderado.
En cuanto a la atmósfera de la Tierra, la propuesta más común es que podría ser minada para extraer dióxido de carbono para producir combustible y/u otros productos basados en carbono, como los plásticos. Una ventaja principal, principalmente relevante para la producción de materiales duraderos, es que su producción en cantidades suficientes causaría una reducción a largo plazo en el nivel de gases de efecto invernadero en la atmósfera. La desventaja de este esquema es que requeriría una fuente constante de energía. La energía necesaria para fabricar plásticos, etc. a partir de dióxido de carbono atmosférico es muchas veces mayor que la necesaria para fabricar los mismos materiales a partir de fuentes fósiles, y cualquier combustible producido solo contendría una fracción de la energía requerida para producirla. Sin embargo, si y cuando una fuente abundante y limpia de energía (probablemente energía de fusión) se vuelve económicamente viable, dicho proyecto podría volverse viable comercialmente y probablemente tendría el apoyo de los formuladores de políticas debido a los beneficios ambientales a largo plazo de la eliminación del dióxido de carbono antropogénico de la atmósfera terrestre.


Tipos de minería atmosférica


= Minería de hidrógeno =
El hidrógeno puede ser utilizado como combustible para la propulsión química y nuclear y como propelente en los ionoimpulsores.


= Minería de helio =

El helio-3 puede ser utilizado como combustible para la propulsión nuclear.


= Minería de metano =
El metano puede ser utilizado como combustible para la propulsión química.


= Minería de dióxido de carbono =
La minería de dióxido de carbono en la Tierra reduciría el nivel de gases de efecto invernadero y también puede producir combustible. El carbono extraído podría ser utilizado para producir otros materiales como los plásticos, que, a diferencia del combustible, tienen mucho mayor potencial para evitar que el carbono regrese a la atmósfera, especialmente si los productos finales estuvieran destinados a ser duraderos y para uso a largo plazo.
El dióxido de carbono puede ser extraído de la atmósfera como subproducto de los procesos industriales de separación criogénica del aire para la fabricación de productos como nitrógeno líquido y oxígeno líquido, pero como este es un proceso muy intensivo en energía, sin acceso a la energía de fusión, la minería específica de dióxido de carbono mediante este método no es económicamente viable. El dióxido de carbono también puede ser extraído de la atmósfera en cierta cantidad mediante la cultivo de plantas de crecimiento rápido como el bambú, aunque esto requiere comprometer tierras de cultivo que de otra manera podrían ser utilizadas para cultivar otros cultivos.


Exploración para minería atmosférica
El hidrógeno y el helio son abundantes en los planetas exteriores.


Métodos de minería atmosférica
Se han propuesto varios métodos para extraer recursos de las atmósferas de los planetas gigantes. Debido a los riesgos inherentes de viajar a la atmósfera de un planeta gigante, la mayoría de estas propuestas involucran enviar únicamente naves robóticas a la atmósfera, con cualquier presencia humana limitada a estaciones espaciales basadas en una de las lunas del planeta y/orbitando a una distancia segura.


= Aerostatos =
Un aerostato sería una estación flotante en la atmósfera que recoge y almacena gases. Un vehículo transferiría los gases desde el aerostato a una estación orbital por encima del planeta.


= Scoopers =
Un scooper sería un vehículo que recoge y transfiere gases desde la atmósfera a una estación orbital.


= Skyhook =
Un Skyhook (estructura) es similar a un ascensor espacial, tal dispositivo se utilizaría para bombear gas a un depósito de propelente orbital.


= Cruisers =
Un cruiser sería un vehículo en la atmósfera que recoge y almacena gases. Un vehículo más pequeño transferiría los gases desde el cruiser a una estación orbital.


Ver también
Uso de recursos in situ


Referencias


Enlaces externos
Un Experimento de Pensamiento: Minería de los Gigantes Gaseosos para Helio-3
Crowlspace | Minería de Planetas Exteriores