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    Geopolímero de concreto:construção de bases lunares com urina e regolito de astronautas

    As futuras bases lunares podem ser construídas com impressoras 3D que misturam materiais como o regolito lunar, água e urina de astronautas Crédito:ESA, Foster e Parceiros

    Os módulos que as principais agências espaciais planejam erguer na lua podem incorporar um elemento contribuído pelos próprios colonizadores humanos:a uréia em seu xixi. Pesquisadores europeus descobriram que ele poderia ser usado como plastificante para concreto usado na construção de estruturas.

    NASA, a Agência Espacial Européia (ESA) e sua contraparte chinesa planejam construir bases lunares nas próximas décadas como parte de um plano de exploração espacial mais amplo que levará humanos a destinos mais distantes como Marte.

    Contudo, 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 forma seria muito caro. Esta é a razão pela qual as agências espaciais estão pensando em usar matérias-primas da superfície da lua - ou mesmo aquelas que os próprios astronautas podem fornecer, como sua urina.

    Cientistas da Noruega, Espanha, Holanda e Itália, em cooperação com a ESA, realizaram vários experimentos para verificar o potencial da ureia como plastificante, um aditivo que pode ser incorporado ao concreto para amolecer a mistura inicial e torná-la mais flexível antes de endurecer. 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 fazer concreto geopolimérico que será usado na lua, a ideia é usar o que já existe:o regolito (material solto da superfície lunar) e a água do gelo presente em algumas áreas, "explica um dos autores, Ramón Pamies, professor da Universidade Politécnica de Cartagena (Murcia), onde várias análises das amostras foram realizadas usando difração de raios-X. "Mas, além disso, com este estudo, vimos que um produto residual, como a urina do pessoal que ocupa as bases lunares, também pode ser usado. Os dois principais componentes da urina são água e uréia, uma molécula que permite que as ligações de hidrogênio sejam quebradas e, Portanto, reduz as viscosidades de muitas misturas aquosas. "

    Usando um material semelhante ao regolito lunar desenvolvido pela ESA, junto com ureia e vários plastificantes, os pesquisadores fabricaram vários cilindros de concreto usando uma impressora 3D e compararam os resultados.

    Os experimentos, realizado na Østfold University College (Noruega), revelou que as amostras feitas com uréia suportaram pesos pesados ​​e permaneceram quase estáveis ​​em sua forma. Sua resistência também foi testada a uma temperatura de 80 ° C; descobriu-se que aumentava mesmo após oito ciclos de congelamento e descongelamento, como os da lua.

    Testes para ver a capacidade de formar camadas de uma mistura de material com 3% de ureia (amostra U) e outra com 3% de naftaleno, um plastificante comum (amostra N) Crédito:Shima Pilehvar et al. / Journal of Cleaner Production

    “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 universidade norueguesa, Anna-Lena Kjøniksen, que acrescenta:"A própria água na urina poderia ser usada para a mistura, junto com o obtido na lua, ou uma combinação de ambos."

    Os cientistas enfatizam a necessidade de mais testes para encontrar o melhor material de construção para as bases lunares, onde pode ser produzido em massa usando impressoras 3-D.


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