Innovation

Des chercheurs ont inventé un système innovant à base de plasma, pour produire de l’oxygène sur Mars

Une équipe internationale de chercheurs a développé un nouveau procédé pour produire de l’oxygène sur Mars. Le concept, à base de plasma, a déjà fait l’objet d’un test à échelle réduite et les résultats semblent prometteurs.

L’atmosphère martienne est en grande partie composée de dioxyde de carbone. Elle contient donc de l’oxygène, sauf que celui-ci est piégé dans les molécules de CO2. Pour l’extraire, il faut d’abord décomposer ces dernières. D’après Vasco Guerra, de l’Université de Lisbonne et auteur d’une nouvelle étude parue dans le Journal of Applied Physics, il s’agit d’une opération délicate. L’extraction de l’oxygène est un processus difficile, car les molécules ne sont pas faciles à briser. Et même après la décomposition du CO2, l’oxygène obtenu contient encore un mélange de gaz qu’il faut éliminer.

L’approche du plasma

La donne est visiblement sur le point de changer. En effet, Guerra et ses collaborateurs, dont certains sont issus du Massachusetts Institute of Technology, de l’Université de la Sorbonne, de l’Université de technologie d’Eindhoven et de l’Institut néerlandais de recherche fondamentale sur l’énergie, ont découvert un moyen de séparer l’oxygène en utilisant du plasma. Au cas où vous ne le sauriez pas encore, ce dernier est le quatrième état naturel de la matière. Il contient des particules chargées libres, notamment des ions et des électrons. Le procédé développé par Vasco Guerra et ses collègues se divise en deux étapes. La première étape consiste à décomposer la molécule de dioxyde de carbone pour extraire l’oxygène. La deuxième, de son côté, vise à séparer l’oxygène du mélange gazeux restant.

Une base martienne
Une base martienne. Photo d’illustration non contractuelle. Crédit : Shutterstock

De multiples avantages

Pour mener à bien ces opérations, les chercheurs ont eu recours à un réacteur à plasma. Cette machine permet d’accélérer les électrons à une vitesse proche de celle de la lumière pour ensuite les faire entrer en collision avec les molécules de CO2. En conséquence, il y a un transfert d’énergie qui fait vibrer la molécule de dioxyde de carbone. D’après Guerra, la chaleur que génère le plasma est également favorable à la séparation de l’oxygène. Selon l’équipe, il y a encore beaucoup de travail à faire avant que cette méthode puisse être exploitée sur Mars. Cependant, le fait que la théorie ait été prouvée expérimentalement est déjà un grand pas vers l’objectif, affirme le Dr. Guerra. De plus, une fois mise au point, la machine à plasma génératrice d’oxygène pourrait constituer une approche complémentaire au système Moxie (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) de la Nasa, lequel a déjà fait l’objet d’un test avec des résultats concluants en 2021.

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Une découverte également utile pour la Terre

Toutefois, bien qu’elle ait permis de produire de l’oxygène dans un environnement similaire à celui de Mars, la solution développée par l’Agence spatiale américaine nécessitait l’usage d’appareils de chauffage et de pompes volumineux, ce qui n’était pas pratique. Par contre, la machine à plasma mis au point par Guerra et son équipe devrait être plus efficace, plus légère, moins encombrante et capable de fournir un taux élevé d’oxygène. Il s’agit alors d’une solution potentielle qui pourrait contribuer à la survie de notre espèce sur Mars, en permettant en plus de produire du carburant et de l’engrais. Les chercheurs estiment aussi qu’il est possible de recourir au même procédé pour lutter contre le réchauffement climatique terrestre.

Source
scitechdaily.com

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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