¿Qué haría falta para que un cohete utilizara electricidad y no combustibles fósiles?

El principio de un cohete es que expulse masa por un lado para provocar el conocido fenómeno físico de la acción-reacción (tercera ley de Newton.) La ecuación del cohete de Tsiolkovski que dio origen a todo este invento cosmonáutico se basa exactamente en eso. Por tanto, no hay modo obvio de que la electricidad pueda mover directamente un cohete porque la electricidad no "expulsa nada". Pero indirectamente, se puede usar para hacerlo.

Puedes usar hydrolox, por ejemplo: hidrógeno líquido como combustible + oxígeno líquido como comburente. Es el propelente para cohetes más poderoso, ambos productos se pueden electrolizar del agua con facilidad (aunque a un enorme coste energético), y cuando se consumen, lo que dejan detrás es… vapor de agua otra vez (OK, mezclado con algunos aditivos, pero esos se cuenta en pocas partes por millón.)

Produciendo hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis (hidrólisis eléctrica) del agua.

Como digo, todo ello se puede preparar y disponer con electricidad y de hecho se ha usado en muchos cohetes (como los motores principales del desaparecido transbordador espacial estadounidense.) En realidad el hidrógeno a gran escala suele producirse mediante reacciones químicas (habitualmente a partir del gas natural), pero sí, podrías hacerlo hidrolizando agua con electricidad.

¿Problema? Es caro de producir (y mucho más caro mediante hidrólisis eléctrica); caro, difícil y peligroso de manipular; el hidrógeno se escapa por cualquier parte; y los cohetes que lo usan son más caros y complicados y también potencialmente más peligrosos (es una combinación que tiende a deflagrar como todos los demonios.)

Así que todo el mundo o casi todo acabó copiando a los rusos y usando kerolox (queroseno de calidad aeroespacial RP-1 como combustible y oxígeno líquido como comburente.) El RP-1 es un combustible fósil (no muy distinto al combustible de aviación) y el resultado es mucho menos ecológico y menos energético, pero sale mucho más barato, más fácil de manipular y más seguro. (Por ejemplo, si el Challenger hubiera usado RP-1 en vez de hidrógeno líquido, es posible que hubiera deflagrado más lentamente y por tanto con más probabilidades de supervivencia.)

Ahora están mirando todos de pasarse al methalox (lo mismo, pero con metano líquido como combustible, que se extrae del gas natural). Es algo más energético y bastante más limpio, pero no está claro que vaya a ser más económico por tratarse de un combustible criogénico… y sigue siendo un combustible fósil. El RP-1 lo puedes llevar en bidones en unos camiones a pleno sol si te place, y además ocupa menos volumen, con lo que ahorra en tamaño de depósitos (y por tanto en peso y arrastre aerodinámico mientras atraviesa la atmósfera).

Así como en aviación empieza a haber avances intrigantes, y los vehículos terrestres van por buen camino (aunque lento), en cohetería no vamos a librarnos de los combustibles fósiles (petróleo para kerolox o gas natural para methalox e hydrolox) durante una larga temporada. Eso sí, los lanzamientos son pocos y por tanto no se necesitan inmensas cantidades como para mover coches, barcos o aviones.