Gli astronauti potrebbero usare un ingrediente sorprendente per costruire basi lunari: la loro urina
Le future basi lunari potrebbero essere costruite con stampanti 3D che mescolano materiali come la regolazione della luna, l’acqua e l’urina degli astronauti. Credito: ESA, Foster and Partners
I moduli che le principali agenzie spaziali progettano di erigere sulla Luna potrebbero incorporare un elemento fornito dagli stessi colonizzatori umani: l’urea nella loro pipì. Ricercatori europei hanno scoperto che potrebbe essere usato come plastificante nel calcestruzzo delle strutture.
La NASA , l’Agenzia spaziale europea (ESA) e il suo piano di contropartita cinese per costruire basi lunari nei prossimi decenni, come parte di un più ampio piano di esplorazione spaziale che porterà gli umani verso destinazioni più distanti, come Marte .
Tuttavia, la colonizzazione della Luna pone problemi come livelli elevati di radiazioni, temperature estreme, bombardamenti di meteoriti e un problema logistico: come ottenere materiali da costruzione lì, anche se potrebbe non essere necessario.
Trasportare circa 0,45 kg dalla Terra allo spazio costa circa $ 10.000, il che significa che costruire un modulo completo sul nostro satellite in questo modo sarebbe molto costoso. Questo è il motivo per cui le agenzie spaziali stanno pensando di utilizzare materie prime dalla superficie della luna, o anche quelle che gli stessi astronauti possono fornire, come le loro urine.
Scienziati di Norvegia, Spagna, Paesi Bassi e Italia, in collaborazione con l’ESA, hanno condotto numerosi esperimenti per verificare il potenziale dell’urea urinaria come plastificante, un additivo che può essere incorporato nel calcestruzzo per ammorbidire la miscela iniziale e renderla più flessibile prima che si indurisca. I dettagli sono pubblicati nel Journal of Cleaner Production.
“Per rendere il calcestruzzo geopolimero che verrà utilizzato sulla luna, l’idea è quella di utilizzare ciò che è lì: regolite (materiale sciolto dalla superficie della luna) e l’acqua del ghiaccio presente in alcune aree”, spiega uno degli autori, Ramón Pamies, professore al Politecnico di Cartagena (Murcia), dove sono state condotte varie analisi dei campioni usando la diffrazione dei raggi X.
“Ma per di più”, aggiunge, “con questo studio abbiamo visto che un prodotto di scarto, come l’urina del personale che occupa le basi lunari, potrebbe anche essere utilizzato. I due componenti principali di questo fluido corporeo sono l’acqua e l’urea, una molecola che consente di rompere i legami idrogeno e, quindi, riduce le viscosità di molte miscele acquose. “
Usando un materiale sviluppato dall’ESA, che è simile alla regolite lunare, insieme all’urea e ai vari plastificanti, i ricercatori, usando una stampante 3D, hanno prodotto vari cilindri di “fango” e confrontato i risultati.
Test del materiale urea
Prova a vedere la capacità di formare strati di una miscela di materiale con urea al 3% (campione U) e un’altra con naftalene al 3%, un plastificante comune (campione N). Credito: Shima Pilehvar et al. / Journal of Cleaner Production
Gli esperimenti, condotti presso il Østfold University College (Norvegia), hanno rivelato che i campioni che trasportavano urea supportavano pesi pesanti e rimanevano quasi stabili. Una volta riscaldate a 80 ° C, la loro resistenza è stata testata e persino aumentata dopo otto cicli di congelamento-scongelamento come quelli sulla Luna.
“Non abbiamo ancora studiato il modo in cui l’urea verrebbe estratta dall’urina, poiché stiamo valutando se ciò sarebbe davvero necessario, perché forse i suoi altri componenti potrebbero anche essere usati per formare il calcestruzzo geopolimero”, afferma uno dei ricercatori del Università norvegese, Anna-Lena Kjøniksen, che aggiunge: “L’acqua reale nelle urine potrebbe essere utilizzata per la miscela, insieme a quella che si può ottenere sulla Luna, o una combinazione di entrambe.”
Gli scienziati sottolineano la necessità di ulteriori test per trovare il miglior materiale da costruzione per le basi lunari, dove può essere prodotto in serie utilizzando stampanti 3D.
