Astronautas estudam água que provoca fogo

Com informações da NASA - 24/01/2014

A água supercrítica não é nem sólida, nem líquida e nem gasosa - é algo melhor descrito como um "gás tipo líquido".
[Imagem: NASA]

Água supercrítica

Apagar fogo com água parece bem trivial.

Já um tipo de água que faz o contrário, iniciando uma combustão, é bem menos comum.

Mas é justamente com essa água, que ajuda a fazer fogo, que os astronautas da Estação Espacial Internacional estão trabalhando.

"Nós a chamamos de 'água supercrítica'," explica Mike Hicks, do Centro de Pesquisa Glenn, da NASA. "E ela tem algumas propriedades interessantes."

A água se torna supercrítica quando é comprimida a uma pressão de 217 atmosferas e aquecida acima de 373º C.

Acima desse ponto crítico, as moléculas de H2O se transformam em algo que não é nem sólido, nem líquido e nem gás. É algo melhor descrito como um "gás tipo líquido".

Nesse estado, a água pode se tornar extremamente corrosiva, a ponto de escavar sulcos em diamantes.

Bem domada, contudo, ela pode fazer trabalhos muito úteis.

Combustão sem chamas

"Quando a água supercrítica é misturada com matéria orgânica, ocorre uma reação química, a oxidação," continua Hicks. "É uma forma de queimar sem chamas."

Isso pode ser muito útil quando você quer se livrar de certos materiais desagradáveis - como lixo ou esgoto.

Cidades, empresas agrícolas, navios no mar e naves espaciais tripuladas acumulam resíduos desse tipo, podendo se beneficiar dessa tecnologia para se livrar dos restos indesejáveis sem gerar mais poluentes.

"Esta é uma forma relativamente limpa de queima que produz água pura e dióxido de carbono, mas nenhum dos produtos tóxicos da incineração comum."
[Imagem: NASA]

Para isso, basta aplicar um jato de água supercrítica sobre o material. As ligações dos hidrocarbonos começam a se quebrar, reagindo com o oxigênio do ar e, simplesmente, "queimam-se sem pegar fogo" - às vezes os pontos mais quentes podem gerar chamas, mas geralmente não o fazem.

"Esta é uma forma relativamente limpa de queima que produz água pura e dióxido de carbono, mas nenhum dos produtos tóxicos da incineração comum," complementa Hicks.

Problema do sal

A Estação Espacial Internacional não apenas pode se beneficiar dessa tecnologia de tratamento de resíduos, como também é o laboratório ideal para estudar a água supercrítica e domá-la.

Um dos problemas com o uso tecnológico da água supercrítica tem a ver com o sal. Acima do ponto crítico, os sais dissolvidos na água precipitam rapidamente. Se isso acontece em um reator, os componentes metálicos da estrutura ficam revestidos com o sal e começam a corroer.

"Para qualquer sistema de tratamento de resíduos realístico, temos que aprender a lidar com sal. É um grande obstáculo tecnológico," disse Hicks.

Lidar com o sal é justamente o objetivo do experimento "Mistura de Água Supercrítica", agora sendo conduzido na Estação Espacial, em um esforço conjunto entre a NASA e a CNES, a agência espacial francesa.

O experimento, que usa um equipamento francês (DECLIC) montado no laboratório japonês Kibo, continuará durante um ano inteiro, em uma série de seis rodadas de teste, cada uma com duração de aproximadamente 15 dias.

A expectativa é que o experimento se transforme em uma nova tecnologia de tratamento de esgotos mais eficiente e mais limpa.