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Le future basi lunari potrebbero essere costruite con stampanti 3D che mescolano materiali come la regolite lunare, l’acqua e l’urina degli astronauti. 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 usata come plastificante nel calcestruzzo delle strutture.

La Nasa, l’Agenzia Spaziale Europea (Esa) e la sua controparte cinese hanno in programma di costruire basi lunari nei prossimi decenni, come parte di un più ampio piano di esplorazione spaziale che porterà l’uomo verso destinazioni più lontane, come Marte. La colonizzazione della Luna, tuttavia, pone problemi come alti livelli di radiazioni, temperature estreme, bombardamenti di meteoriti e un problema logistico: come far arrivare lì i materiali da costruzione, anche se potrebbe non essere necessario.

Il trasporto di circa 0,45 kg dalla Terra allo Spazio costa circa 10.000 dollari, significa che costruire un modulo completo sul nostro satellite in questo modo sarebbe molto costoso. È questo il motivo per cui le agenzie spaziali stanno pensando di utilizzare materie prime provenienti dalla superficie della Luna, o anche quelle che gli astronauti stessi possono fornire, come le loro urine.

Scienziati provenienti dalla Norvegia, Spagna, Paesi Bassi e Italia, in collaborazione con l’ESA, hanno condotto diversi esperimenti per verificare il potenziale dell’urea nelle urine 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 nello Journal of Cleaner Production.

Ramón Pamies, professore dell’Università Politecnica di Cartagena (Murcia), dove sono state effettuate diverse analisi dei campioni utilizzando la diffrazione a raggi X, ha detto:

«Per realizzare il calcestruzzo geopolimerico che sarà utilizzato sulla Luna, l’idea è quella di utilizzare quello che è lì: la regolite (materiale sciolto della superficie lunare) e l’acqua del ghiaccio presente in alcune zone. Il nostro studio ha evidenziato che si potrebbe utilizzare anche un prodotto di scarto, come l’urina del personale che occupa le basi lunari. I due componenti principali di questo fluido corporeo sono l’acqua e l’urea, una molecola che permette di rompere i legami dell’idrogeno e, quindi, di ridurre la viscosità di molte miscele acquose».

I ricercatori utilizzando un materiale sviluppato dall’ESA (è simile alla regolite lunare), insieme all’urea e a vari plastificanti, con una stampante 3D, hanno prodotto vari cilindri di “fango” e confrontato i risultati. Gli esperimenti condotti presso Østfold University College (Norvegia) hanno rivelato che i campioni con l’urea supportavano grandi pesi rimanendo quasi stabili nella forma. La resistenza dei cilindri è stata testata dopo averli riscaldati a 80°; è addirittura aumentata dopo otto cicli di congelamento-scongelamento come quelli sulla Luna.

Anna-Lena Kjøniksen una delle ricercatrici norvegesi, ha detto:

«Non abbiamo ancora indagato su come l’urea verrebbe estratta dall’urina, poiché stiamo valutando se questo sarebbe davvero necessario, considerando che forse anche suoi altri componenti potrebbero essere utilizzati per formare il calcestruzzo geopolimerico. Gli scienziati sottolineano la necessità di ulteriori test per trovare il miglior materiale da costruzione per le basi lunari, dove possa essere prodotto in serie con stampanti 3D».