p O espaço é difícil, Diz o ditado, e a condução da ciência no espaço apresenta desafios próprios. Poucos pesquisadores tiveram que superar furacões e terremotos, no entanto, apenas dois dos obstáculos que uma equipe de químicos em Porto Rico enfrentou para levar sua investigação à Estação Espacial Internacional. p A investigação, Elucidando o mecanismo de oxidação eletroquímica de amônia por meio de técnicas eletroquímicas no ISS (Ammonia Electrooxidation) examina a oxidação de amônia em microgravidade.

p A amônia é uma pequena molécula composta de nitrogênio e hidrogênio. A oxidação é uma reação envolvendo oxigênio que quebra essas moléculas, produzindo gás nitrogênio, agua, e energia elétrica. Um composto na urina humana, ureia, pode ser convertido em amônia, tornando-o um recurso facilmente disponível. O processo de oxidação pode então ser usado para produzir água e energia, ambas as necessidades críticas em futuras missões espaciais de longo prazo, assim como as maneiras de remover a amônia de uma espaçonave ou habitat.

p A equipe desenvolveu anteriormente o sistema de remoção eletroquímica de amônia, ou EAR, uma configuração semelhante a uma bateria que oxida a amônia eletroquimicamente ou com uma corrente elétrica. Eles colocaram o EAR em teste em vários voos parabólicos, que fornecem aos cientistas acesso à microgravidade de curto prazo, colocando um avião em queda livre. Os resultados mostraram que a microgravidade diminuiu o desempenho da célula de combustível de 20 a 65 por cento. Os pesquisadores suspeitaram que a ausência de flutuabilidade na microgravidade causou a diminuição, mas precisava conduzir mais pesquisas para confirmar essa hipótese.

p "Você só tem cerca de 25 segundos em voos parabólicos, "diz o investigador principal Carlos Cabrera, professor de química da Universidade de Puerto Rico em Rio Piedras em San Juan. "Queríamos usar a estação espacial para observar o processo por um longo período de tempo."

p A proposta de investigação de eletrooxidação de amônia recebeu aprovação da NASA em 2016, sob o patrocínio do Laboratório Nacional da ISS. A equipe primeiro teve que redesenhar seu equipamento de vôo original, encolhendo o EAR do tamanho de uma pequena geladeira para algo mais próximo de uma caixa de sapatos.

p Essa tarefa coube a Camila Morales-Navas, um Ph.D. em química estudante da universidade que havia trabalhado nos testes de voo parabólico.

p Então o furacão Maria varreu Dominica, St Croix, e Porto Rico em setembro de 2017. As perdas totalizaram mais de US $ 91 bilhões, principalmente em Porto Rico, onde quase 3, 000 pessoas morreram. A tempestade de categoria 5 também deixou toda a população da ilha sem eletricidade. Cinco meses depois, um quarto dos residentes ainda não tinha energia.

p "Não tínhamos energia no campus até janeiro de 2018, "diz Morales-Navas." Podemos descobrir as coisas no papel, mas precisava de energia para testar as configurações de equipamentos menores. Felizmente, tínhamos um gerador de energia em nosso laboratório no Centro de Pesquisa de Ciências Moleculares, então continuamos. "

p Mais obstáculos ainda estavam por vir. No final de 2019 e início de 2020, Porto Rico passou por uma série de terremotos que mais uma vez tiraram a energia, e a universidade fechou até que as inspeções de construção fossem concluídas. Em março deste ano, a pandemia global fechou o campus e o laboratório e em agosto, A tempestade tropical Isaias desligou a energia mais uma vez.

p "É como esportes radicais, morando nesta ilha nos últimos três anos, "Diz Morales-Navas.

p Através de tudo, ela continuou trabalhando, e em agosto de 2020, tinha o hardware menor pronto. A investigação finalmente foi para a estação na NG-14, o 14º voo de carga da espaçonave de reabastecimento Cygnus da Northrop Grumman, que foi lançada em 2 de outubro.

p A operação do experimento em si apresenta alguns desafios, também.

p "O ambiente livre de flutuabilidade da microgravidade afeta as reações no sistema, "Morales-Navas diz." Se os subprodutos gasosos se formarem como bolhas, pode bloquear novas reações. "

p Os pesquisadores incluíram ensaios repetidos em seu projeto para que, mesmo que as bolhas afetem algumas das execuções, eles ainda podem coletar dados dos outros.

p "Os astronautas que vão para Marte precisarão de energia, "Cabrera acrescenta." Nosso objetivo é levar a tecnologia a um nível de prontidão para missões de longo prazo. "