Al hacer un experimento sobre el cultivo de plantas en botellas de plástico selladas, aprendí que muchos plásticos, como el PET que se usa para las botellas de refrescos, son más permeables al CO2 que al N2 o al O2 (consulte la tabla 2 de este documento para conocer los números de permeabilidad relativa : CO2 se filtra a través del PET unas 5 veces más rápido que el O2 y unas 18 veces más rápido que el N2).
Se me ocurrió que un material que permite que el CO2 pase más fácilmente que el O2 podría usarse para extraer CO2 de la atmósfera marciana a un invernadero sin usar una bomba. El CO2 constituye aproximadamente el 96% de la atmósfera de Marte, a una presión parcial de aproximadamente 6 mbar. Las plantas crecen en la Tierra con una presión parcial de CO2 de 0,4 mbar, pero pueden tolerar presiones parciales de CO2 más altas que esta. Un invernadero con paredes hechas de una barrera semipermeable como el PET (pero capaz de resistir los niveles de radiación más altos que se encuentran en Marte; vea la nota a continuación) absorbería CO2 de la atmósfera a medida que las plantas lo consumen durante la fotosíntesis. La presión en el invernadero aumentaría porque el O2 que producen las plantas se escaparía más lentamente que el CO2 que se filtró. La presión máxima que alcanzaría dependería de la proporción de la velocidad a la que el O2 y el CO2 penetran en el material de la barrera. El O2 producido por el invernadero podría usarse para ayudar a mantener una colonia.
Parece contradictorio que las moléculas de gas puedan viajar contra el gradiente de presión total, pero lo que cuenta es la presión parcial: si la presión parcial de CO2 fuera del invernadero es mayor que la del interior, las moléculas de CO2 deberían filtrarse hacia el invernadero.
Tenga en cuenta que la parte transparente del invernadero podría estar hecha de un material resistente al daño por radiación, y la barrera semipermeable podría estar en un túnel cubierto de tierra para protegerlo de la radiación presente en la superficie.
¿Funcionaría esto? Espero respuestas como "no, no funcionaría y he aquí por qué..." o "sí, podría funcionar y aquí hay un enlace a un trabajo que investiga esto...".
La ósmosis contra un gradiente de presión total es absolutamente una 'cosa'. Las plantas y los animales aprovechan esto y el transporte activo para mover fluidos y definitivamente pueden crear gradientes de presión.
Sin embargo:
Ya podemos separar y comprimir gases ya.
El grosor de la hoja de polímero necesario para hacer este trabajo no sobreviviría a ninguna diferencia de presión significativa.
Si equilibraras la presión, aún necesitarías una enorme superficie del material para mover una cantidad significativa de gas.
Por lo tanto, no lo veo práctico. Dichos materiales de ingeniería que tienen buenas tasas de difusión también son una cosa y puede haber una forma de agregar una estructura de soporte permeable para permitir algún gradiente de presión.
Sin embargo, creo que tendría problemas para mantener el vapor de agua adentro. El agua es una molécula realmente pequeña y se difundirá a través de casi cualquier cosa que permita el paso del CO2. No conozco una forma de solucionar este problema ni de nadie que esté trabajando en ello, pero nunca digas nunca...
usuario20636
roger