Desde su inicio, la exploración espacial ha tenido que salvar enormes dificultades y enfrentar novedosos retos. Para cumplir con sus objetivos, los científicos implicados han desarrollado tecnologías propias que, en múltiples casos, han terminado teniendo aplicaciones más terrícolas. Y el material de la Luna que nos ocupa parece estar destinado a seguir esta tendencia.
El material de la Luna que resulta fundamental para su colonización
Cualquier misión espacial cuyo objetivo sea la permanencia de humanos en la luna debe enfrentar un formidable reto: el abastecimiento energético continuo. A priori, la energía solar parece ser la mejor opción, aunque para ello se necesitará desarrollar paneles solares diferentes a los empleados acá en la Tierra. La razón es sencilla: estos solo serán económicamente factibles si se construyen en la Luna y, al menos en su gran mayoría, con material de origen lunar.
El principal candidato para fabricar dichos paneles es el regolito lunar, un polvo fino de color gris que se ha formado por el fraccionamiento de las rocas de la luna, debido al constante bombardeo de micrometeoritos. Está principalmente conformado por roca basáltica donde predominan los silicatos que, afortunadamente, es un material base en la fabricación de paneles solares en la Tierra.
Los científicos de la Universidad de Potsdam, Alemania, no solo han propuesto la fabricación de paneles a partir del regolito lunar, sino que su investigación ha ido un paso adelante. Usando un material terrestre muy similar al regolito presente en la luna, han logrado construir prototipos de paneles solares. Si bien estos presentan una eficiencia de apenas un 10%, el hecho de que puedan fabricarse directamente en nuestra Luna lo compensa.
La perovskita y el regolito lunar: componentes del vidrio lunar
La perovskita (CaTiO₃) es un mineral terrestre, formado por oxígeno, calcio y titanio, que presenta propiedades excepcionales para aplicaciones fotovoltaicas. Muestra una ventaja clave que facilita su empleo en la fabricación de paneles solares: su tolerancia a los defectos en la estructura cristalina. Esta propiedad implica que sea muy simple y económico construir placas solares con dicho material.
Combinando la perovskita con el regolito lunar o su similar terrestre, se obtiene un material que ha sido denominado vidrio solar o moonglass. Y este es justo el material que, como veremos un poco más adelante, podría cambiar la energía solar.
Ahora bien, dado que la perovskita no se encuentra en la Luna, para fabricar estos paneles en nuestro satélite deberíamos transportarla desde la Tierra. Por fortuna, se estima que con apenas un kilogramo de dicho material se pueden construir unos 400 m² de paneles solares fabricados con moonglass. Y en la exploración espacial, cada kilogramo menos llevado desde nuestro planeta cuenta.
Lo importante de es que es totalmente factible emplearla en la superficie de la Luna. La combinación del regolito y la perovskita puede fundirse a una temperatura relativamente baja (1.400 °C). Esta temperatura es fácilmente alcanzada por hornos de microondas especiales o por concentración de luz solar, y ambas pueden aplicarse en la Luna.
¿Puede el vidrio lunar cambiar la energía solar en la Tierra?
Aunque la perovskita es un material relativamente escaso en nuestro planeta, es posible elaborar compuestos con una estructura cristalina similar, como los haluros de metal orgánico-inorgánico. Con estos y el equivalente terrestre al regolito lunar pueden fabricarse paneles solares por el proceso de impresión, lo que reduce en gran medida los costos de producción.
Actualmente, son muchos los científicos que aprecian el potencial revolucionario que puede tener en el aprovechamiento de la energía solar el vidrio lunar. Su bajo costo de producción compensa la baja eficiencia que presenta. Y algunas investigaciones que están en proceso se enfocan el duplicar dicha eficiencia, hasta colocarla a la par de las celdas fotovoltaicas convencionales.
Sin embargo, aún faltan algunos aspectos que mejorar para que el material de la Luna o, mejor dicho, el material inspirado en la Luna, sea de aplicación factible en nuestro planeta Tierra. Muchos de los compuestos que asemejan a la perovskita son sensibles a las condiciones ambientales terrestres (humedad y oxígeno), por lo que aún debe mejorarse su estabilidad. Y aún deben desarrollarse los procesos productivos que permitan la fabricación a gran escala de paneles en base al moonglass.
En fin, la tecnología del vidrio lunar apenas está iniciando su desarrollo, por lo que aún es pronto para pronosticar su impacto en el aprovechamiento de la luz solar, tanto en la Luna como en la Tierra. Pero lo que sí se puede afirmar es que el moonglass ha generado entusiasmo entre los científicos y fabricantes de paneles solares, quienes aprecian todo el potencial que ofrece.
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