¿Sería realmente rentable la extracción de oro en Marte?

Como otros han dicho en sus respuestas, no hay evidencia, hasta el momento, de que haya oro en Marte. No podemos decir que haya o no oro en Marte, simplemente no hemos encontrado ninguno todavía. Tampoco sabemos si el oro llegaría a existir, si se encuentra en depósitos concentrados, susceptibles de minería, o si está diseminado.

El oro no ha sido el foco de la exploración de Marte porque no es lo suficientemente importante... todavía. Los recursos geológicos para materiales de construcción y energía son actualmente más importantes.

Si se descubriera y extrajera oro en Marte, una pregunta que debe hacerse es, "¿qué se hace con él?". ¿Lo envías a la Tierra para almacenarlo en una bóveda segura? ¿Por qué?

Formación de depósitos de oro... en la Tierra

Hay tres formas en que se forman los depósitos de oro en la Tierra.

1. Aguas Subterráneas Circulantes.
2. Las soluciones que contienen oro expulsadas del magma a medida que se enfría, precipitan los minerales a medida que se mueven hacia las rocas circundantes más frías.
3. Las altas temperaturas y las altas presiones en las regiones de formación de montañas dan como resultado reacciones químicas que transforman las rocas en nuevos conjuntos minerales (metamorfismo).

Todos estos procesos requieren agua subterránea como medio de transporte para concentrar oro y minerales.

A pesar de la sugerencia de que Marte alguna vez tuvo océanos . No sabemos nada de las antiguas aguas subterráneas en Marte.

Minería en Marte

Antes de que pueda ocurrir una minería exitosa, se debe emprender la exploración de minerales para determinar el tamaño y la riqueza de cualquier depósito de oro. Actualmente en la Tierra esto requiere el uso de plataformas de perforación de exploración para delinear la extensión de cualquier depósito. Será necesario tomar muestras de perforación y analizar el contenido de oro. Llevar el equipo de perforación y ensayo a Marte será costoso. Es posible que se necesite enviar todo el equipo a Marte en partes y ensamblarlo allí.

Si asumimos que el oro está presente en Marte y que los depósitos son lo suficientemente grandes y ricos (contienen mucho oro), ¿cómo se extraen? La respuesta depende de la naturaleza del depósito:

1. Pepitas sobre o justo debajo de la superficie.
2. Encerrado dentro de rocas, cerca de la superficie y potencialmente apto para técnicas de tajo abierto (minería de superficie).
3. Encerrado dentro de las rocas, pero muy por debajo de la superficie del planeta y solo se puede extraer con métodos subterráneos.

Las pepitas se pueden recoger de la superficie, pero las minas a cielo abierto o subterráneas requerirán equipos de minería pesados. ¿Cómo llega el equipo a Marte? Transportado desde la Tierra en partes y ensamblado en Marte, lo cual es muy costoso; o se fabrica en Marte a partir de minerales de origen local y fábricas construidas localmente. Esto será costoso y llevará mucho tiempo lograrlo.

Con la exploración y la minería habrá el problema de la energía necesaria para alimentar todos los equipos. A menos que se sacrifiquen grandes áreas del planeta para las matrices fotovoltaicas, se necesitarán generadores de electricidad nuclear.

Especulo que las baterías no serán suficientes para alimentar el equipo pesado durante períodos prolongados. Esto deja entonces el uso de cables de alimentación de un generador nuclear para alimentar el equipo.

Todo esto se está volviendo complejo y costoso.

La minería produce polvo, que en Marte será un problema operativo y de seguridad debido a la visibilidad impedida y al efecto sobre el equipo, en particular los rodamientos y cualquier equipo giratorio.

En la Tierra, el agua se usa para suprimir el polvo. Esto entonces plantea la pregunta, "¿habrá suficiente agua para suprimir el polvo y se puede sacrificar para tal propósito?".

Si el oro está encerrado dentro de la roca, ¿se utilizarán técnicas de perforación y voladura para romper la roca, o se utilizarán métodos de molienda (técnicas de adaptación utilizadas por máquinas perforadoras de túneles)?

Si se utilizan métodos de perforación y voladura, ¿se transportarán explosivos desde la Tierra o se fabricarán en Marte? Más complejidad y gasto.

Un método que podría usarse, si las condiciones fueran adecuadas, es la lixiviación in situ . Esto requiere que el depósito se perfore en un patrón regular y que se bombee una solución de disolución por algunos orificios para disolver el oro y luego que la solución se bombee hacia arriba por otros orificios y que se trate el licor enriquecido para eliminar el oro.

Un problema con esta técnica es que puede haber minerales distintos al oro que podrían lixiviarse preferentemente dejando el oro en su lugar bajo tierra. Si hay marcasita (una forma de pirita de hierro), se lixiviará con preferencia al oro que pueda estar presente.

Tratamiento del mineral aurífero

Ahora, suponiendo que el oro en Marte se pueda delinear fácilmente durante la exploración y el mineral extraído, ¿cómo se extrae el oro de la roca fragmentada?

Los dos métodos principales serían a través de una planta de procesamiento como carbón en pulpa (CIP) o carbón en lixiviación (CIL). Ambos requieren el uso de cianuro para disolver el oro y carbón para absorber el oro disuelto.

Un método más económico, que lleva más tiempo recuperar el oro, es la lixiviación en pilas . Esto requiere que el mineral que contiene oro fragmentado se deposite en montículos largos y que un licor de disolución de oro (a base de cianuro) se gotee o rocíe continuamente sobre el montón. A medida que el licor de disolución elimina el oro del montón, se recoge del estanque en el fondo del montón y se trata más.

Los problemas con el uso de este método en Marte son las bajas temperaturas y la delgadez de la atmósfera y su baja presión y la posibilidad de que cualquier solución o licor a base de agua simplemente se evapore. Esto podría mitigarse encerrando las pilas en estructuras de contención presurizadas calentadas.

Todo esto es costoso y requeriría personal capacitado.

Independientemente de si se utiliza una planta CIP o una plataforma de lixiviación en pilas, el oro tendría que electrochaparse y convertirse en barras para el transporte. Esto requeriría el uso de electricidad durante el proceso de galvanoplastia y se necesitaría una fuente de calor para derretir el oro y verterlo en barras.

Todo esto es lo suficientemente costoso en la Tierra, en Marte será más costoso porque todo tendrá que ser transportado allí simplemente para sacar el oro del planeta.

No ha habido ninguna evidencia de oro en Marte. Los artículos disponibles en línea han sido, en el mejor de los casos, de naturaleza especulativa. A partir de este momento, el único oro ubicado en la superficie de Marte del que la NASA tiene conocimiento actualmente es el acabado dorado en el cuerpo de los Mars Rovers.

Esta cita es de NASA.gov

•Evitar el escape de calor a través de la pintura dorada

Para ayudar a evitar que el calor se escape del cuerpo del rover y que entre aire frío durante las operaciones de aterrizaje, el exterior del cuerpo del rover está pintado con una capa dorada. Usando la misma técnica que usan muchos joyeros, los ingenieros "chisporrotean" o rocían ligeramente sobre el metal dorado. El revestimiento de oro ayuda a reducir la energía que se irradia (energía que se propaga hacia el exterior) desde el cuerpo del rover.

El acabado dorado altamente reflectante aísla efectivamente el cuerpo del rover para que no emita energía térmica a la temperatura fría del cielo. Esta técnica es similar a la que se usa en una botella termo, donde el revestimiento reflectante en la botella de vacío interna ayuda a mantener el café caliente al minimizar la transferencia de calor por radiación a través de la botella.

La información para responder a esta pregunta aún no existe. Los elementos pesados ​​como el oro existen en la corteza de un planeta de forma algo idiosincrásica, es decir, no es algo que puedas proyectar en función de cómo es en la Tierra. Una de las razones para mirar con optimismo hacia la minería de asteroides, por ejemplo, es que esperamos que podamos estar viendo algo más parecido al manto o al núcleo de la Tierra; no es inconcebible que, en lugar de una mezcla de elementos como la corteza. , podríamos encontrar un asteroide compuesto enteramente - TOTALMENTE - de oro. O platino, o cualquier otro número de minerales de tierras raras.

Lo que sabemos con certeza sobre Marte es que su formación planetaria es diferente a la de la Tierra. Sabemos que la composición del núcleo y el manto son diferentes. Es posible que su formación resultara en una tremenda extrusión de oro en la corteza... Además, no del todo. Si es abundante, no tenemos idea de qué técnicas de logística y minería funcionan de manera efectiva para extraerlo. Si supiéramos eso, todavía no tenemos una logística de transporte efectiva para llevarlo al mercado. Si lo llevamos al mercado, no conocemos los efectos en el mercado del cambio en la oferta.

Honestamente, tenemos mejor información sobre si hay vida en Marte. Esencialmente, estamos haciendo estas preguntas justo después de que Colón aterrizó en el nuevo mundo. Pero estas son definitivamente preguntas que vale la pena hacer y responder.

El OP afirma (no puedo verificar el cálculo) que si el costo por kg de carga útil a Marte es de US $ 3225, entonces es solo un 7,5% más que el precio del oro en la Tierra (al menos, cómo entiendo su razonamiento). Luego concluyó que, si Musk puede dividir el costo de SpaceX por kg de carga útil por un factor de 2, el delta de costo frente al precio del oro también se divide por 2 (3,25%). Lo cual creo que es incorrecto, ya que si el costo es marginalmente mayor que el precio, dividir el costo por 2 hace que el producto sea muy atractivo.

Además, esta cuestión está mezclando varios aspectos, para empezar, coste y precio (coste de llevar a una persona a Marte frente al precio de un kg de oro en la Tierra). Supongamos que instalé la primera tienda en Marte y puedo vender agua y oro. Estoy bastante seguro de que puedo vender un litro de agua a muchas veces el precio de un kg de oro, incluso si el agua y el oro son igualmente abundantes en Marte. Esto se debe a que el precio también es una función de la demanda.

Suponiendo que Musk está hablando del COSTO de SpaceX para llevar a una persona a Marte (viaje de ida a US $ 200,000). Para convertir eso en un costo por kg de carga útil, debemos saber cuánta agua y alimentos se necesitan para el viaje. Si son 10 kg/día/persona, entonces para un viaje promedio de 200 días, necesitamos 2000 kg de comida y agua (para un viaje de ida, suponiendo que existan las instalaciones para que esa persona sobreviva en Marte). El transporte de humanos no es lo mismo que el transporte de carbón. El costo cotizado es sorprendentemente bajo.

Finalmente, como muchos han comentado, el costo del transporte a Marte es una parte muy pequeña del costo final para tener el producto disponible en los mercados de la Tierra.

Tanto en la ingeniería como en los negocios, un escollo común es comparar manzanas con peras.

Aparte de la cuestión de si hay oro en cantidades explotables y depósitos en Marte, debe preguntarse en qué término está pensando.

A corto plazo, como han dicho otros, simplemente no es económico. A medio plazo, a medida que la población marciana crece y comienza a desarrollar una base industrial, comienzan a aparecer operaciones mineras para otras cosas y fábricas. Estos fabricarán y producirán más y más componentes necesarios para construir el equipo de minería que podría usarse para extraer oro de cualquier depósito que pueda existir.

A largo plazo, esto se fusionará con una economía marciana que necesita ese oro. AHÍ es donde se volverá rentable ya que ahora tenemos un producto básico producido localmente que compite con un producto básico importado que necesita ser transportado a Marte a un gran costo. Cosas como la producción de electrónica avanzada en Marte requerirá oro, por ejemplo, y si ese oro puede obtenerse en Marte a un costo razonable (usando el mismo equipo o uno similar que se usaría para otros trabajos de minería y construcción), eso haría es más barato que enviarlo en un cohete.

Por supuesto, también existe la opción de minarlo en el cinturón de asteroides, lo que también sería muy costoso al principio, pero con el tiempo puede volverse autosuficiente y hace que la entrega de los productos tanto a Marte como a la Tierra sea mucho más económica que lanzarlo desde el planeta. superficie a la otra.

Otros han dado buenas respuestas técnicas, pero me gustaría agregar un punto comercial interesante: no es necesario traer el oro a la Tierra.

Vea la figura a continuación, pero algo entre la mitad y un tercio de la demanda de oro no es para uso real en la Tierra, sino como un activo financiero.

Demanda de oro a nivel mundial desde el 1er trimestre de 2016 hasta el 1er trimestre de 2021, por propósito. Fuente

Para propósitos de inversión y banca central, el oro que se almacena de forma segura en Marte es probablemente incluso mejor que aquí en la Tierra, siempre que pueda realizar auditorías y proporcionar otras pruebas de que dicho oro existe en la cantidad indicada, y que se puede traer a la Tierra si necesario. Tal vez una pequeña cantidad si pudiera traerse a la Tierra cada trimestre, de modo que un pequeño ajuste o retiro pudiera compensarse físicamente con un costo no prohibitivamente alto. Por supuesto, esto supone que los viajes tripulados regulares entre la Tierra y Marte eran una cosa, lo cual no es el caso hoy en día, y tal vez no lo sea en las próximas décadas.

Por lo tanto, si alguna vez se encuentra una mina de oro en Marte, y si se puede extraer a un costo factible, es decir, si el problema no es transportar equipos y personas allí en primer lugar, entonces diría que podría ser ser un muy buen negocio.