La minería extraterrestre y el procesamiento de metales son estrategias clave para la exploración espacial. En un nuevo estudio en Scientific Reports, Rodolfo Marín Rivera y un equipo de científicos en ciencia de materiales, llevaron a cabo la disolución catalítica de metales de meteoritos de asteroides ricos en metales mediante el uso de un solvente eutéctico profundo. Estos solventes son importantes para la minería extraterrestre ya que pueden diseñarse para tener presiones de vapor relativamente bajas y pueden contener productos de desecho orgánicos de asentamientos extraterrestres.
El equipo estudió tres tipos de meteoritos, dos condritas y un meteorito de hierro. Las muestras de condrita contenían silicatos con fases ricas en metales, como aleaciones nativas, sulfuros y óxidos, de los cuales, el hierro-níquel metálico y la troilita formaron las fases portadoras de metales más abundantes en las tres muestras, con tonalidades específicas en el hierro-níquel. rico meteorito.
Los científicos sometieron las muestras a experimentos de micrograbado químico con yodo y cloruro de hierro (III) como agentes oxidantes en un disolvente eutéctico profundo formado mezclando cloruro de colina y etilenglicol.
Meteoritos de hierro extraterrestres
Es posible establecer extracciones viables de metales extraterrestres, y el uso eficiente de materiales locales y la recuperación de recursos del espacio pueden reducir significativamente la masa, el costo y las limitaciones ambientales de las misiones espaciales. Estos grandes asteroides ricos en metales son cuerpos parentales de meteoritos de hierro y condritas carbonosas ricas en metales. Estos metales pueden proporcionar una fuente local de materiales para establecer un asentamiento humano en el espacio u otros cuerpos terrestres. Los asteroides cercanos a la Tierra contienen metales valiosos del grupo del platino y hierro, níquel y cobalto en cantidades mayores que las que se encuentran en la superficie de la Tierra.
Las firmas del asteroide eran muy parecidas al asteroide 16 Psyche, el cuerpo rico en metales más grande del sistema solar. Este trabajo investigó un método de prueba de concepto para extraer metales de meteoritos de asteroides mediante el uso de disolventes eutécticos profundos no acuosos.
Rivera y su equipo determinaron la profundidad y las tasas de disolución analizando la topografía 3D de las muestras grabadas, antes y después del grabado. Los meteoritos de condrita se pueden caracterizar por una mineralogía diversa donde los minerales olivino, piroxeno, plagioclasa y kamacita son los más destacados, y la composición depende del grado de metamorfosis a la que estuvieron sujetos.
Diversidad de muestras
Diversas muestras de condritas contenían aleaciones de hierro y níquel, sulfuro de hierro y minerales de óxido de hierro, mientras que menos abundantes en minerales ricos en hierro y níquel con una mayor proporción de sulfuro de hierro. La matriz de silicato está formada por cóndrulos que forman olivino y piroxeno, con trazas de feldespato plagioclasa.
Demostraron la capacidad de clasificar petrográficamente cóndrulos de condritas H3 en seis cóndrulos ampliamente dispersos. La muestra de Campo del Cielo, por ejemplo, es un meteorito de hierro y níquel compuesto enteramente de fases minerales ricas en hierro y níquel. Está documentado que la kamacita contiene importantes componentes de oligoelementos.
Rivera y su equipo estudiaron las distribuciones de minerales de hierro y níquel en muestras de meteoritos, donde el hierro se alojaba principalmente en fases de silicato que incluían olivino, piroxeno y augita, junto con varios elementos diferentes muy notables. El equipo exploró la oxidación catalítica de metales, incluidas superaleaciones y minerales, y el grabado químico de meteoritos de condritas. Rivera y el equipo realizaron grabados químicos adicionales de los meteoritos de Camp del Cielo con yodo y cloruro de hierro como agentes oxidantes antes y después del grabado químico.
Panorama
De esta manera, Rodolfo Marín Rivera y su equipo utilizaron cloruro de hierro (III) y yodo como agentes oxidantes para solubilizar metales de tres meteoritos sustitutos de asteroides cercanos a la Tierra, utilizando un solvente eutéctico profundo.
Los estudios analíticos confirmaron la asociación química del níquel con fases metálicas ricas en hierro en las muestras originales; los investigadores identificaron además metales adicionales de interés para las tecnologías espaciales, incluidos rastros de rutenio y rodio.
El uso de asteroides como recursos minerales y metálicos proporciona un paso clave durante la exploración espacial y se requieren más investigaciones para una actividad económica viable. La tecnología propuesta se encuentra en una etapa incipiente y es muy prometedora para la recuperación de metales.
Con información de Scientific Reports
