1 / 1As futuras bases lunares podem ser construídas com impressoras 3D que misturam materiais como o regolito da lua, a água e a urina dos astronautas.
Crédito: ESA, Foster and Partners
Os módulos que as principais agências espaciais planejam erguer na Lua poderiam incorporar um elemento contribuído pelos próprios colonizadores humanos: a uréia no xixi. Pesquisadores europeus descobriram que ele poderia ser usado como plastificante para concreto usado na construção de estruturas.
A NASA, a Agência Espacial Européia (ESA) e sua contraparte chinesa planejam construir bases lunares nas próximas décadas como parte de um plano mais amplo de exploração espacial que levará os seres humanos a destinos mais distantes, como Marte.
No entanto, a colonização da lua apresenta problemas como altos níveis de radiação, temperaturas extremas , bombardeio de meteoritos e uma questão logística: levar materiais de construção para lá, embora possa não ser necessário.
Transportar cerca de 0,45 kg da Terra para o espaço custa cerca de US $ 10.000, o que significa que construir um módulo lunar completo dessa maneira seria muito caro. É por essa razão que as agências espaciais estão pensando em usar matérias-primas da superfície da lua - ou mesmo aquelas que os astronautas podem fornecer, como a urina.
Cientistas da Noruega, Espanha, Holanda e Itália, em cooperação com a ESA, realizaram várias experiências para verificar o potencial da uréia como plastificante, um aditivo que pode ser incorporado ao concreto para amaciar a mistura inicial e torná-la mais flexível antes de ser usada. endurece. Os detalhes são publicados no Journal of Cleaner Production .
Dispositivo para impressão de amostras 3D
Crédito: Shima Pilehvar et al./ Journal of Cleaner Production
"Para tornar o geopolímero concreto que será usado na Lua, a idéia é usar o que já existe: regolito (material solto da superfície da lua) e a água do gelo presente em algumas áreas", explica um dos autores, Ramón Pamies, professor da Universidade Politécnica de Cartagena (Múrcia), onde várias análises das amostras foram realizadas por difração de raios-X. "Mas, além disso, com este estudo, vimos que um produto residual, como a urina do pessoal que ocupa as bases da lua, também pode ser usado. Os dois principais componentes da urina são a água e a uréia, uma molécula que permite a ligações de hidrogênio a serem quebradas e, portanto, reduz as viscosidades de muitas misturas aquosas ".
Usando um material semelhante ao regolito da lua desenvolvido pela ESA, juntamente com a uréia e vários plastificantes, os pesquisadores fabricaram vários cilindros de concreto usando uma impressora 3D e compararam os resultados.
Os experimentos, realizados no Østfold University College (Noruega), revelaram que as amostras feitas com uréia suportavam pesos pesados e mantinham uma forma quase estável. Sua resistência também foi testada a uma temperatura de 80 ° C; Verificou-se um aumento mesmo após oito ciclos de congelamento e degelo, como os da lua.
Testes para ver a capacidade de formar camadas de uma mistura de material com 3% de uréia (amostra U) e outra com 3% de naftaleno, um plastificante comum (amostra N)
Crédito: Shima Pilehvar et al. / Revista de Produção Mais Limpa
"Ainda não investigamos como a uréia seria extraída da urina, pois estamos avaliando se isso seria realmente necessário, porque talvez seus outros componentes também possam ser usados para formar o concreto geopolimérico", diz um dos pesquisadores da A universidade norueguesa Anna-Lena Kjøniksen, que acrescenta: "A água real na urina pode ser usada para a mistura, junto com a obtida na lua, ou uma combinação de ambas".
Os cientistas enfatizam a necessidade de mais testes para encontrar o melhor material de construção para as bases da lua, onde pode ser produzido em massa usando impressoras 3D.
Mais informações: Shima Pilehvar et al., Utilização da uréia como superplastificante acessível na Lua para misturas geopoliméricas lunares, Journal of Cleaner Production (2019). DOI: 10.1016 / j.jclepro.2019.119177
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