BAGIKAN
Ilustrasi ini menunjukkan Kawah Jezero - tempat pendaratan Mars 2020 Perseverance rover - seperti yang terlihat miliaran tahun yang lalu di Mars, ketika itu adalah sebuah danau. (Credit: NASA/JPL-Caltech)
Ilustrasi ini menunjukkan Kawah Jezero - tempat pendaratan Mars 2020 Perseverance rover - seperti yang terlihat miliaran tahun yang lalu di Mars, ketika itu adalah sebuah danau. (Credit: NASA/JPL-Caltech)

Mars memilki air yang cukup untuk diuraikan menjadi oksigen berdasarkan pada suatu teknik elektrolisis terbaru yang diusulkan para ilmuwan. Sebagian air di Mars yang tidak membeku, hampir pasti mengandung kadar garam dari tanah Mars. Di mana akan menurunkan suhu pembekuannya.

Air yang mengandung garam jelas tidak dapat dikonsumsi untuk diminum. Tapi, melalui suatu proses elektrolisis, air ini bisa diuraikan menjadi oksigen dan hidrogen. Oksigen dapat digunakan untuk bernapas, sementara hidrogennya dapat dijadikan sebagai bahan bakar. Sayangnya upaya seperti ini sangat menyulitkan dan mahal terutama di lingkungan yang keras dan berbahaya seperti Mars.

Namun, jika oksigen dan hidrogen dapat langsung dipaksa terurai, proses elektrolisis air asin itu akan jauh lebih mudah. Juga akan jauh lebih murah. Demikian menurut para peneliti dari McKelvey School of Engineering di Washington University St. Louis, yang telah mengembangkan suatu sistem yang dapat melakukan hal itu. Hasil penelitiannya telah diterbitkan di Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Mereka telah melakukan pengujian elektrolisis air garam, dalam suatu simulasi atmosfer Mars pada suhu -36 derajat Celcius.

“Elektroliser air garam Mars kami secara radikal mengubah kalkulus logistik misi ke Mars dan sekitarnya,” kata pemimpin penelitian Vijay Ramani. “Teknologi ini sama-sama berguna di Bumi karena ia membuka lautan sebagai sumber oksigen dan bahan bakar yang layak ”

Di tahun 2008, Phoenix Mars Lander NASA “menyentuh dan mencicipi” air Mars. Uap dari es yang mencair yang digali oleh pesawat tersebut. Sejak itu, Mars Express Badan Antariksa Eropa telah menemukan beberapa kolam air di bawah permukaan. Di mana tetap dalam keadaan mencair berkat keberadaan magnesium perklorat — garam.

Rover Perseverance NASA sedang dalam perjalanan ke Mars sekarang. Membawa serta berbgai instrumen yang akan menggunakan elektrolisis pada suhu tinggi. Namun, Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) hanya akan menghasilkan oksigen, yang berasal dari karbon dioksida di udara.

Sistem yang dikembangkan di lab Ramani dapat menghasilkan oksigen 25 kali lebih banyak daripada MOXIE dengan menggunakan daya yang sama. Ini juga menghasilkan hidrogen, yang dapat digunakan untuk bahan bakar perjalanan pulang para astronot.

“Elektroliser air garam terbaru kami menggabungkan suatu anoda timbal pyrochlore ruthenate yang dikembangkan oleh tim kami dalam hubungannya dengan platina pada katoda karbon” kata Ramani. “Komponen yang dirancang dengan hati-hati ini ditambah dengan penggunaan yang optimal dari prinsip-prinsip teknik elektrokimia tradisional telah menghasilkan kinerja tinggi ini.”

Desain yang cermat dan anoda unik memungkinkan sistem berfungsi tanpa perlu memanaskan atau memurnikan sumber air.

“Paradoksnya, perklorat yang terlarut dalam air, yang disebut kotoran, sebenarnya membantu dalam lingkungan seperti di Mars,” kata Shrihari Sankarasubramanian, seorang ilmuwan penelitian dari kelompok Ramani dan penulis utama.

“Mereka mencegah air membeku,” katanya, “dan juga meningkatkan kinerja sistem pengelektrolis dengan menurunkan hambatan listrik.”

Biasanya, elektroliser air menggunakan air deionisasi yang sangat murni, yang menambah biaya sistem. Sebuah sistem yang dapat bekerja dengan air “sub-optimal” atau air asin, seperti teknologi yang ditunjukkan oleh tim Ramani, secara signifikan dapat meningkatkan proposisi nilai ekonomis elektroliser air di mana pun — bahkan di planet Bumi ini.

“Setelah mendemonstrasikan elektroliser ini di bawah tuntutan kondisi Mars, kami juga bermaksud untuk menyebarkannya di bawah kondisi yang jauh lebih ringan di Bumi untuk memanfaatkan umpan air payau atau air asin untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen, misalnya melalui elektrolisis air laut,” kata Pralay Gayen, rekan peneliti dan juga penulis utama dalam penelitian ini.

Apakah aplikasi semacam itu bisa berguna di bidang pertahanan? Misalnya menciptakan oksigen sesuai permintaan di dalam kapal selam. Itu juga bisa memberikan oksigen saat kita menjelajahi suatu lingkungan yang belum dipetakan di laut dalam.