Buscando una fuente de energía para los futuros habitantes de Titán
por Daniel Marín

Cuando hablamos de la colonización del sistema solar, uno de los mundos —aparte de Marte— que siempre nos viene a la cabeza es Titán. Esta luna de Saturno es la única con una atmósfera densa y, como todos sabemos, es el único cuerpo alrededor del Sol con lluvia, lagos y mares (además de la Tierra, claro). Evidentemente, establecer una base en Titán queda muy, muy lejos en el futuro. Pero como soñar es gratis, nada nos impide preguntarnos cómo podría el ser humano sobrevivir en esta luna. En concreto, ¿qué fuente de energía sería la ideal? 

Un dirigible sobrevuela uno de los lagos de metano de Titán (Michael Carroll).

Al ser un mundo tan lejos del Sol, es obvio que la energía solar no es una opción viable, sobre todo porque la superficie de Titán se halla oculta bajo una espesa neblina de sustancias orgánicas que impiden ver el astro rey (con la excepción de algunas ventanas en el infrarrojo). Para que un panel solar en Titán genere la misma potencia que en la Tierra debería ser 400 veces más grande. Por eso lógico es pensar que la única salida para mantener una base o colonia humana es la energía nuclear. Y así sería si hablásemos de la mayor parte de lugares lejanos del sistema solar, pero Titán es un mundo tan complejo que nos ofrece otras posibilidades energéticas.

La presencia de atmósfera más densa que la terrestre hace que nos planteemos la utilidad de la energía eólica. El problema es que la sonda Cassini solamente ha sido capaz de detectar olas con una altura de unos pocos centímetros en los mares del hemisferio norte de la luna, lo que sugiere que los vientos superficiales en Titán son muy débiles y ni siquiera alcanzan los 3 km/h. ¿Puede servir para algo esta suave brisa? Una turbina con un diámetro de entre 40 y 90 metros nos daría entre 79 vatios y 3,2 kilovatios (en la Tierra este aerogenerador sería capaz de generar más de un megavatio de potencia). Es claramente muy poca potencia, pero obviamente todo dependerá del número de turbinas que instalemos. Probablemente el viento pueda tener alguna utilidad en Titán como sistema de soporte o emergencia para recargar sistemas críticos que no consuman demasiado. Una alternativa es situar las turbinas a gran altura, entre 3 y 40 kilómetros, donde los vientos son más fuertes (de 10 a 70 km/h). Para esta tarea se podrían usar globos o dirigibles. Al menos la energía eólica es más útil en Titán que en Marte, donde la poca densidad de la atmósfera hace que sea una fuente de energía muy poco práctica.

Otra fuente de energía a tener en cuenta sería la hidráulica, pero, por supuesto, usando el metano de los mares y lagos en vez de agua. Si tenemos en cuenta que la densidad y la viscosidad del metano es inferior a la del agua, una presa en Titán con un desnivel de cerca de 150 metros y con un flujo de metano de entre 40 y 160 metros cúbicos por segundo sería capaz de generar unos 9 megavatios de potencia. No está nada mal, aunque en la Tierra el mismo sistema podría generar 97 megavatios, una diferencia dramática debida principalmente a que la gravedad en Titán solo alcanza el 14% de la terrestre. Y, naturalmente, queda por resolver la espinosa cuestión de cómo construir una presa de estas dimensiones —o un sistema de galerías equivalente— a 1500 millones de kilómetros del Sol. Las tareas de construcción se deberían enfrentar al hecho de que los mares y lagos de Titán parece que se encuentran en depresiones del terreno. Resumiendo, al igual que en el caso de la energía eólica, el empleo de la energía hidráulica —¿metanáulica?— en Titán sería mucho menos eficiente que en la Tierra (solo el 20%).

Los mares del norte de Titán (Kraken, Ligeia y Punga) en una de las últimas imágenes de la Cassini (NASA/JPL-Caltech).

Una posible fuente alternativa sería la energía química. Al fin y al cabo, si por algo es famoso Titán es por sus enormes reservas de hidrocarburos. Por supuesto, no es posible quemarlos para generar energía como en la Tierra porque en Titán no hay oxígeno. O sea, en Titán abundan los combustibles pero escasean los comburentes. El oxígeno se puede extraer de la corteza y las rocas de la superficie, que están hechas de hielo, mediante electrólisis. Pero la termodinámica nos dice que la energía invertida en este proceso no compensa la generada al quemar los hidrocarburos de la superficie. Sin embargo, otras reacciones químicas exotérmicas distintas de la combustión son posibles. Dos ejemplos son la hidrogenación del acetileno para producir metano y el proceso de Sabatier (reacción de dióxido de carbono e hidrógeno para dar metano y agua). El hidrógeno, el metano y el dióxido de carbono están presentes en la atmósfera de Titán, aunque la extracción y manipulación de estos gases no es igual de sencilla. La hidrogenación del nitrógeno —el principal componente de la atmósfera— para producir amoniaco es otra reacción a tener en cuenta, aunque es bastante menos energética que las anteriores.

Desgraciadamente estas reacciones generan mucha menos energía que la combustión del metano y, especialmente, la del etano, así que quizá no debamos desechar la combustión tan rápidamente. Se podría generar oxígeno mediante electrólisis usando energía nuclear —que además se emplearía para que los habitantes de la base respirasen, lo que siempre viene bien— y se podría almacenar el gas sobrante para quemar etano en situaciones puntuales (en vehículos a motor o generadores de emergencia, por ejemplo).

Sí, por el momento todo esto son divagaciones. No sabemos si alguien vivirá en Titán en el futuro, pero al menos está claro que los futuros exploradores podrán aprovechar otros recursos energéticos además del Sol y el átomo.

Fuente:   danielmarin.naukas.com