L’Università del Texas a El Paso (UTEP) si è unita ad un progetto guidato dalla NASA che mira a sfruttare i processi di stampa 3D per produrre batterie ricaricabili utilizzando la regolite lunare e marziana. Questa iniziativa di 2,5 milioni di dollari ha come obiettivo la massimizzazione della sostenibilità delle future missioni lunari e marziane degli astronauti, riducendo il peso del carico utile e il volume morto. L’UTEP, leader nella produzione additiva per applicazioni spaziali, fornirà una sovvenzione di 615.000 dollari per questo progetto, che coinvolge anche la Youngstown State University, il produttore di stampanti 3D Formlabs e ICON, la società del settore privato che attualmente guida il progetto NASA Mars Dune Alpha.
Il progetto si concentrerà sulla produzione di batterie conformabili alla forma, che superano le batterie commerciali esistenti grazie alla loro capacità di adattarsi alle dimensioni degli oggetti. Tali batterie su misura sono particolarmente adatte per applicazioni in piccoli veicoli spaziali, dispositivi di alimentazione portatili, robot e sistemi di alimentazione su larga scala per missioni nell’habitat lunare e marziano.
Inoltre, questo lavoro potrebbe anche portare allo sviluppo di batterie conformabili che possono essere utilizzate sulla Terra. Queste batterie potrebbero essere incorporate in muri di cemento stampati in 3D e collegate alla generazione di energia solare per creare case compatte e autosufficienti per la risposta ai disastri e nei paesi in via di sviluppo.
Mentre le batterie commerciali agli ioni di litio possono essere trovate nella maggior parte delle applicazioni odierne, la produzione di batterie agli ioni di litio dal suolo lunare e marziano non è un’opzione praticabile poiché il litio è scarsamente disponibile sulla luna. Pertanto, il team di ricerca UTEP sta attualmente concentrando il proprio lavoro sulla chimica delle batterie agli ioni di sodio, basata sulla maggiore abbondanza di sodio.
Il team UTEP comprende Eric MacDonald, Ph.D., professore di ingegneria aerospaziale e meccanica e decano associato presso l’UTEP College of Engineering, Alexis Maurel, Ph.D., borsista francese Fulbright presso il Dipartimento di ingegneria aerospaziale e meccanica UTEP, Ana C. Martinez, Ph.D., ricercatrice post-dottorato presso il Dipartimento di ingegneria aerospaziale e meccanica UTEP e Sreeprasad Sreenivasan, Ph.D., assistente professore presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica.
Nella fase iniziale del progetto, NASA, UTEP e YSU identificheranno e lavoreranno sull’estrazione di materiali di batterie e precursori dalla regolite lunare e marziana. Il team UTEP/YSU ha già sviluppato e VPP stampato in 3D materie prime in resina composita per ogni parte della batteria agli ioni di sodio (ovvero elettrodi, elettrolita, collettore di corrente). Il team del Marshall Space Flight Center e dell’Ames Research Center della NASA ha sviluppato e ME ha stampato inchiostri compositi in 3D per i diversi componenti della batteria. UTEP e il Glenn Research Center della NASA stanno quindi testando elettrochimicamente i componenti della batteria agli ioni di sodio stampati in 3D completati.
UTEP, la principale università ispanica d’America, offre 169 programmi di laurea, master e dottorato presso l’unica università di ricerca di alto livello ad accesso aperto in America. Situato all’estremità occidentale del Texas, dove tre stati e due paesi convergono lungo il Rio Grande, l’84% dei 24.000 studenti dell’UTEP sono ispanici e la metà sono i primi della loro famiglia ad andare al college.
Il progetto guidato dalla NASA rappresenta un’opportunità per dimostrare l’esperienza dell’UTEP nella stampa 3D e nello stoccaggio di energia. Inoltre, questo progetto potrebbe avere un impatto significativo non solo sull’esplorazione spaziale, ma anche sulle applicazioni terrestri delle batterie.
Foto di JR Hernandez / UTEP Marketing e comunicazione