Metano é mais fácil e prático de usar em foguetes, mas pode ser muito explosivo, como a Blue Origin constatou

Subir direto é difícil. Requer muita energia. Para quem gosta de fazer trilhas, andar de bicicleta ou correr, as subidas são o pesadelo da nossa vida. Elas nos tiram a força e a velocidade, e exigem mais esforço do que muitas vezes estamos dispostos a despender.

Os foguetes são a definição definitiva de subida vertical: eles sobem, e rápido. Precisam de muita potência bruta, e precisam dela imediatamente. Curiosamente, porém, a versão moderna dos foguetes reutilizáveis voltou ao mesmo combustível básico que o corpo humano usa: hidrocarbonetos. É claro que os enormes foguetes da SpaceX e da Blue Origin não usam açúcar, carboidratos ou gorduras, mas usam o hidrocarboneto mais simples, o metano: um único átomo de carbono com quatro átomos de hidrogênio ao seu redor, CH₄.

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Como físico-químico, tenho a oportunidade de explorar como as moléculas produzem e absorvem energia. Tenho observado como diversos produtos químicos apresentam diferentes vantagens e desvantagens para uma variedade de aplicações energéticas.

Coordenar os prós e os contras é como as diferentes jogadas no futebol alcançam o mesmo objetivo de levar a bola para o outro lado do campo, mas o fazem com abordagens distintas. Nenhuma é perfeita, e algumas são mais espetaculares do que outras.

Um tipo diferente de combustível

O uso do metano como componente de combustível de foguetes é diferente dos combustíveis que eram usados durante o programa Apollo ou nos primeiros foguetes espaciais tripulados, e até nos motores principais dos ônibus espaciais. Em todos esses foguetes, o gás hidrogênio era o combustível principal.

Em termos mais simples, o hidrogênio na forma de H₂ reage com o oxigênio - O₂, o mesmo que você respira - para produzir água e uma quantidade abundante de energia. O hidrogênio em si é leve, e essa reação é incrivelmente eficiente. A relação potência-peso desse combustível é astronômica, e ele impulsiona massa para fora da superfície do nosso planeta de maneira muito eficaz e rápida.

O H₂, no entanto, não é uma panaceia e pode ter mais desvantagens do que benefícios. Por serem tão pequenas, as moléculas de hidrogênio podem, na verdade, vazar pelas paredes da maioria dos tanques de combustível. Impedir que isso aconteça requer materiais especiais - e caros.

Para combater esse problema, o hidrogênio também é liquefeito. Mas, para isso, ele precisa primeiro ser resfriado a temperaturas que congelariam até as penas de um pinguim: menos 250 graus Celsius. Mais uma vez, esse processo é caro.

Em seguida, leva algum tempo para encher os tanques do foguete que contêm o hidrogênio liquefeito. É preciso fazer isso lentamente para evitar que a forma liquefeita obstrua e contamine as linhas de combustível - e isso também é caro.

Para combater esses problemas, a SpaceX e a Blue Origin optaram pelo metano em vez do hidrogênio liquefeito em seus foguetes Starship e New Glenn.

Embora o metano ainda seja tipicamente liquefeito e precise estar frio para isso, resfriá-lo a -162°C é muito mais barato do que a -250°C, como seria necessário para o H₂.

As moléculas de metano também são muito maiores do que as de hidrogênio, medindo mais do que o dobro da distância entre seus pontos mais distantes. Portanto, ele não se infiltra pelos tanques de armazenamento e linhas de combustível como o H₂ faz. Como resultado, o metano pode ser transportado e abastecido nos tanques de forma muito mais fácil e rápida. Além disso, como o metano não é tão propenso a vazamentos e se armazena melhor, o foguete inteiro pode, na verdade, ser reutilizado; isso torna todo o processo de lançamento mais barato no geral.

Metano: não apenas para foguetes

Então, o metano é mais barato e permite a reutilização, mas será que é de alguma forma mais seguro do que o hidrogênio líquido?

Bem, em 28 de maio de 2026, o pessoal da Blue Origin descobriu o quão explosivo o metano pode ser. Embora a causa ainda não tenha sido divulgada, de alguma forma o metano nos tanques se inflamou, resultando em uma explosão épica vista a dezenas de quilômetros de distância da plataforma de lançamento.

Sim, um foguete movido a metano pode lançar astronautas ao céu de maneiras que parecem mágicas, mas se algo der errado, o metano ainda explode de forma muito destrutiva.

A reação dos hidrocarbonetos é, na verdade, o mesmo tipo de explosão que alimenta os automóveis. A diferença é que a explosão no cilindro do motor de um carro impulsiona o movimento de um pistão. Nos carros, a explosão da octanina, um hidrocarboneto oito vezes maior que o metano, é direcionada com um propósito, criando o que químicos físicos como eu chamam de "trabalho". Calor é simplesmente a mesma coisa que trabalho, mas ele apenas se espalha em direções aleatórias e não realiza nenhuma tarefa desejada.

Chutar uma bola de futebol entre as traves do gol é como trabalho, enquanto errar a bola é como calor. Portanto, o metano em um foguete direcionado por um bocal realiza trabalho para lançar a nave ao céu. Se não for direcionada, a reação do hidrocarboneto produz calor na forma de uma explosão que atrasa anos de planejamento para Jeff Bezos.

Esse tipo de acidente é relativamente comum na engenharia de foguetes, já que a SpaceX também teve sua cota de explosões. Fazer com que todas as peças certas se sincronizem é um desafio, mas décadas de voos espaciais bem-sucedidos indicam que essa é uma questão superável.

A reação dos hidrocarbonetos com o oxigênio nos motores de carros ou mesmo em foguetes é, de certa forma, a mesma química que o corpo humano realiza no metabolismo. Alguns hidrocarbonetos, como o açúcar ou um carboidrato — mas não o metano dos foguetes ou os octanos dos carros — reagem com o oxigênio que você respira para produzir dióxido de carbono e água. Seu corpo simplesmente realiza essa reação lentamente e em cada célula, por todo o corpo, aquecendo-o.

O foguete, no entanto, é impulsionado por uma reação entre metano e oxigênio em um único ponto no bocal. A energia é concentrada e direcionada para lançar a nave ao espaço - a menos, é claro, que ela exploda descontroladamente em uma bola de fogo.

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