Mars’ta kurulacak insan yerleşimleri karbondioksit sayesinde sürdürülebilir mi?

Mars’ta kurulacak insan yerleşimleri karbondioksit sayesinde sürdürülebilir mi?

Noël Coward’ın 1930’lardaki klasik komedisi Özel Hayatların merkezindeki şüphe, birlikte yaşayamayan ancak birbirleri olmadan da yapamayan bir çiftin işlevsiz ilişkisinden kaynaklanmaktadır. Bu, aynı zamanda atmosferde doğru yoğunluklarda bulunduğunda yeryüzünde yaşamın varlığını sağlayan anahtar molekül karbondioksit (CO2) ile insanlığın günümüzde karşı karşıya olduğu ikilemin bir hatırlatıcısıdır. Fosil yakıtların sürekli kullanımından kaynaklı yaşanan CO2 miktarındaki artış ise yaşamın bugünkü varlığını tehdit ediyor.

Bu sorunun üstesinden gelmek isteyen fütürist teknokratik bir görüş, insanların ağırlıklı olarak CO2‘den oluşan bir atmosferde nasıl yaşayacaklarını öğrenmek zorunda kalacakları Mars’a seyahat ederek ve orada yaşayarak Dünya’daki küçük ve güçlü bir elit grubun yarattığı çıkmazdan kaçmaktır.

Mars’ta insanların yaşayabileceği hayali şimdi gerçek olmaya daha da yakın. CO2‘nin yalnızca Kızıl Gezegen’e ulaşmamıza değil, aynı zamanda Kızıl Gezegen’de yaşamamıza da yardımcı olabileceği düşünülüyor. Bu “inanılmaz rüyanın” yaşanabilirliği, CO2‘i Mars’ta var olan yaşanabilir koşullar altında insanların hayatta kalması için gerekli olan oksijeni, kimyasalları ve yakıtları üretmek için bir ham madde olarak kullanabilme becerisine dayanıyor. Atmosfer esas olarak CO2‘den (%95,3), kalan kısmıysa azot (%2,6) ve argondan (%1,9) oluşur ve dondurucu yüzey sıcaklığı ortalama -60°C’dir.

Buna ek olarak, çoğunlukla CO2’den oluşan bir atmosfere sahip olsa bile Mars’ın yüzey sıcaklığı iki ana nedenden dolayı Dünya’ya kıyasla çok daha soğuktur, bu nedenlerden ilki Mars’ın Güneş’e daha uzak olması, ikincisiyse Mars’taki yer çekiminin Dünya’daki yer çekiminin sadece %38’i kadar olmasıdır. Sonuç olarak, Mars’ın atmosferi ısıyı koruyamayacak kadar incedir.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için, CO2‘yi kimyasal ürünlere dönüştürmek amacıyla en köklü ve büyük ölçekli, aynı zamanda Dünya tabanlı süreçlerden ikisi kurtarmaya gelmiş gibi görünüyor. Bunlar, her ikisi de sırasıyla karbon monoksit (CO) ve metan (CH4) oluşturmak için gaz halindeki CO2‘nin hidrojenasyon reaksiyonlarını içeren ünlü ”Su Gaz Değişimi” ve ”Sabatier” reaksiyonlarıdır. Bu reaksiyonlar sırasıyla aşağıdaki denklemler ile ifade edilir:

  • CO2 + H2 –> CO + H2O
  • CO2 + 4H2 –> CH4 + 2H2O

CH4; roket, nakliye ve ısıtma yakıtı olarak kullanılabilirken CO ve hidrojen (H2), metanol, etilen ve dimetil eter gibi ticari kimyasalları üretmeye yarayan bir ham madde olan sentez gazı içerir.

Güneş enerjisi, bu kimyasal süreçleri yürütmek için gereken elektrik ve ısıyı aynı anda H2 ve O2 üretmek için Mars’ta yüzey altı buzu olarak bulunduğuna inanılan suyun elektrolizini sağlayacaktır.

Isıl termal süreçleri, CO2‘den CO ve O2 üretmek veya CO2 ve CH4‘ü sentez gazı olan CO-H2‘ye dönüştürmek için karbon döngüsü oluşturmak üzere mükemmelleştirilmiştir.

Kimyasallar ve yakıtlar üretmek için yapılandırılmış Dünya bazlı CO2’in kimyasının, insanların Mars’ta kendi kendine yeten bir topluluk kurmasını sağlamak için etkin bir şekilde kullanılabileceği çok açıktır.

Mars’ta bir topluluk olarak insanların “kendi kendini yönetmesi, hayatta kalması ve gelişmesi” için CO2‘nin ham madde olarak nasıl yaratıcı bir şekilde kullanılabileceğinin kısa açıklaması, geçen yıl yeni kurulan Air Company’nin Brooklyn, New York’taki bir damıtma tesisinde CO2‘den yapılan çevre dostu bir votka ile haberlere yansıyan heyecan verici bir gelişmenin zeminidir.

CO2‘den üretilen ürünler için endüstri ve pazarın önümüzdeki yıllarda patlama yapması bekleniyor. Aynı zamanda CO2 kullanımına ve geri dönüşümüne ilişkin yenilikler getiren şirketler de kendilerini sektörün odağında bulacaktır.

İmkânsıza meydan okuyan Air Company, karbondioksitten yenilenebilir yakıt üretmenin bir yolunu buldu. Süreci mümkün kılmak için katalitik reaktörler, Zeton ve Air Company’nin de dahil olduğu bir Kanada-ABD iş birliği ile tasarlandı ve üretildi.

Air Company’nin yenilenebilir yakıtı, uzay araştırma çabalarına yardımcı olmak için uzay uçuşu endüstrisinin CO2 emisyonlarını azaltacak ve uzay araştırmalarını eskisinden daha sürdürülebilir hale getirecektir.

Şimdiye kadar roket motorlarında; sürdürülemeyen, tekrar kullanılamayan ve bir fosil yakıt ürünü olan doğal gazdan elde edilen sıvı metan kullanılıyordu. Bununla birlikte, uzay araştırmalarını ilerletirken çevreyi koruma mücadelesi içerisinde bulunan SpaceX ve Blue Origin gibi kuruluşlar, ticari uzay uçuşu ve Mars araştırmalarında kullanılmak üzere yeni roket yakıtları aramaya başladılar. İşte burada Air Company, yalnızca Mars’a roket taşımakla kalmayıp, aynı zamanda Mars’tan Dünya’ya dönüş yolculuğu için yakıt ve yaşamın sürdürülebilirliğini mümkün kılmak için de enerji kaynağı üreten CO2 tabanlı bir teknolojiyle ortaya çıkıyor.

Air Company, uzaya fırlatılan her roket için CO2‘den üretilen roket yakıtı kullanırsa, 715 ton CO2‘nin atmosfere salınması önlenecektir. Bu, 747 uçağıyla New York-Los Angeles arasında yapılan yaklaşık 10 yolculuğun CO2 salınımına eşdeğerdir.

Bu çarpıcı düşünceye göre, dünyada CO2’nin kimyasını kullanarak icat ettiğimiz kimyasallar, polimerler, ilaçlar, malzemeler ve yakıtlar Mavi Gezegen’deki insan ırkını kurtarmayabilir, ancak Kızıl Gezegen’de yeni bir hayata başlamalarını ve bu hayatı sürdürmelerini sağlayabilir.

Yine de Air Company’nin kurucuları Stafford Sheehan ve Gregory Constantine’in hem bilim ve mühendislikteki ilerlemeleri hem de Kızıl ve Mavi Gezegenlerde, yani Dünya ve Mars’ta, sürdürülebilir bir geleceğe attıkları adım sayesinde ulaştıkları başarıları CO2‘den yaptıkları bir bardak ev yapımı votkayla kutlayalım.

Yazar: Geoff Ozin, Solar Fuels Group, University of Toronto,

Kaynak: Advanced Science News

Çevirmen: Ferit Akyıldız

Düzenleyen: Zeynep Sena Sökmen

Leave a comment