Re-golith: planta de reciclaje en Marte
Nuestro proyecto, Re-Golith, se basa en tres procesos clave: separación, procesamiento y reutilización. Proponemos una planta semi-automatizada de reciclaje, enfocada en plásticos y teales. Con la utilización del regolito marciano, se crearan junto con los residuos procesados, herramientas y estructuras a beneficio de los astronautas en Marte
Resumen del Proyecto
StarTrail es un modelo de reciclaje diseñado para Marte que optimiza el uso de recursos escasos mientras reutiliza el 100% de los residuos inorgánicos en un sistema de circuito cerrado.
Reciclaje de Plásticos
Clasificación de plásticos mediante su densidad, los plásticos menos densos que el agua flotaran, y los más densos se hunden.
Reciclaje de Metales
Separación magnética y por corrientes de Foucault. Fabricación aditiva mediante fusión selectiva por láser con energía solar concentrada.
Uso de Regolito Marciano
Extracción de percloratos para separación de plásticos por densidad. Creación de moldes de fundición y materiales de protección contra radiación.
El Desafío
Los retos de la gestión de residuos en Marte
Autosuficiencia en un Entorno de Recursos Escasos
La colonización de Marte presenta un desafío crítico: la gestión de residuos inorgánicos (plásticos y metales) en un entorno donde los recursos son extremadamente limitados, especialmente el agua.
Los métodos tradicionales de reciclaje terrestre, como la separación por flotación en agua, no son viables en Marte debido a la escasez hídrica. Además, el transporte de materiales desde la Tierra es costoso e insostenible a largo plazo.
Se necesita un sistema de reciclaje de circuito cerrado que pueda reutilizar el 100% de los residuos, optimizar el consumo energético, y aprovechar los recursos locales del planeta rojo para lograr la autosuficiencia de las colonias marcianas.
Nuestra Solución
Un sistema integrado que transforma los desafíos de Marte en oportunidades para la autosuficiencia y la sostenibilidad.
Clasificación Con Agua
El agua utilizada en este proceso puede reutilizarse mediante un sistema de filtración y recirculación, el agua pasa por un filtrado mecánico que elimina restos sólidos como etiquetas, polvo o microplásticos, y luego se somete a un proceso de decantación o sedimentación para que las partículas más pesadas se depositen en el fondo. En algunos casos se aplican tratamientos químicos o biológicos para remover aceites y contaminantes orgánicos. Finalmente, el agua limpia se devuelve al tanque de flotación, cerrando un ciclo de uso sostenible dentro del proceso de reciclaje.
Separación por Densidad con Percloratos
Extracción de percloratos del regolito marciano para crear soluciones salinas que permiten la separación de plásticos por flotación, con recuperación total del agua.
Fabricación Aditiva Metálica
Fusión selectiva por láser (SLM) usando energía solar concentrada para crear piezas metálicas de alta precisión sin depender de electricidad.
Integración de Regolito
Cemento marciano: El proceso consiste en mezclar el regolito con azufre fundido (a unos 140 °C) y luego enfriar la mezcla. Durante el enfriamiento, el azufre pasa de forma líquida a una estructura cristalina estable, lo que da origen a un material sólido, resistente y de fraguado rápido, endurece en menos de 24 h. El azufre actúa como un material termoplástico, capaz de mantener unido el regolito sin necesidad de agua, y además puede reutilizarse: si se calienta de nuevo, el concreto se vuelve maleable.
Características Clave
Innovaciones tecnológicas que hacen posible la autosuficiencia en Marte
Circuito Cerrado 100%
Sistema que reutiliza el 100% de los residuos inorgánicos, eliminando la necesidad de transporte desde la Tierra.
Programa de Manejo de Planta
Gestión integral de la planta de reciclaje en Marte, con protocolos de operación, seguridad y mantenimiento para maximizar la eficiencia y sostenibilidad.
Conservación de Agua
Métodos de clasificación sin agua y recuperación total del agua usada en procesos de separación por densidad.
Optimización Energética
Uso de energía solar concentrada para fusión metálica y aprovechamiento del calor residual de los procesos.
Fabricación In-Situ
Producción de filamentos 3D, herramientas, contenedores y piezas de repuesto directamente en Marte.
Protección Radiológica
Creación de materiales de construcción con regolito que protegen contra la radiación marciana.
Conversión Energética
Transformación de residuos plásticos no reciclables en energía mediante pirólisis y gasificación.
Tecnologías Utilizadas
Métodos y procesos innovadores adaptados para el entorno marciano
Recursos Marcianos
Impacto e Innovación
Cómo StarTrail transforma la exploración espacial y la sostenibilidad en Marte
Autosuficiencia Total
Eliminación de la dependencia del transporte terrestre para materiales y herramientas, reduciendo costos y aumentando la viabilidad de colonias permanentes.
Modelo para Futuras Misiones
Demostración de un sistema de reciclaje sin agua que puede aplicarse a otras misiones espaciales y entornos con recursos limitados.
Innovación Sostenible
Integración de recursos locales (regolito) con tecnologías de reciclaje avanzadas para crear un ecosistema industrial marciano sostenible.
Bibliografía
Referencias utilizadas para la investigación y desarrollo del proyecto StarTrail.
Metals extraction on Mars through carbothermic reduction
D. C. Nababan, M. G. Shaw, M. S. Humbert, R. Z. Mukhlis, and M. A. Rhamdhani
Acta Astronautica, vol. 198, pp. 564–576, 2022
DOI / LinkSeparación de residuos plásticos particulados por diferencia de densidades
D. C. Arévalo González
Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniera Química, Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria, Quito, Ecuador, 2012
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