StarCrete: un calcestruzzo fatto di polvere extraterrestre

Costruire infrastrutture nello spazio è attualmente proibitivo e difficile da raggiungere. Possiamo aggiungere che è ancora difficile arrivarci … 

Ma considerando gli investimenti che si stanno facendo per la corsa nello spazio sono in molti che ci stanno pensando e, in tal senso, è opinione comune che la futura costruzione spaziale dovrà fare affidamento su materiali semplici che sono facilmente disponibili in loco.

StarCrete offre una possibile soluzione.

Gli scienziati dietro l'invenzione hanno usato un terreno marziano simulato mescolato con fecola di patate e un pizzico di sale per creare il materiale che è due volte più forte del normale calcestruzzo ed è perfettamente adatto per lavori di costruzione in ambienti extraterrestri.

In un articolo pubblicato sulla rivista Open Engineering, il team di ricerca dell'Università di Manchester ha dimostrato che la fecola di patate ordinaria può fungere da legante se mescolata con polvere di Marte simulata per produrre un materiale simile al calcestruzzo.

Quando testato, StarCrete aveva una resistenza alla compressione di 72 Megapascal (MPa), che è oltre il doppio della forza dei 32 MPa visti nel calcestruzzo ordinario.

Il cemento stellato fatto di polvere di luna era ancora più forte a oltre 91 MPa.

Questo lavoro migliora il lavoro precedente dello stesso team in cui hanno usato il sangue e l'urina degli astronauti come legante. Mentre il materiale risultante aveva una resistenza alla compressione di circa 40 MPa, che è migliore del normale calcestruzzo, il processo ha avuto lo svantaggio di richiedere sangue su base regolare. Quando si opera in un ambiente ostile come lo spazio, questa opzione è stata vista come meno fattibile rispetto all'uso di fecola di patate.

"Dato che produrremo amido come cibo per gli astronauti, aveva senso guardarlo come un agente legante piuttosto che sangue umano. Inoltre, le attuali tecnologie di costruzione hanno ancora bisogno di molti anni di sviluppo e richiedono una notevole energia e ulteriori attrezzature di lavorazione pesante che aggiungono costi e complessità a una missione. StarCrete non ha bisogno di nulla di tutto questo e quindi semplifica la missione e la rende più economica e fattibile.
"E comunque, gli astronauti probabilmente non vogliono vivere in case fatte di crotte e urina!" Dr. Aled Roberts, ricercatore presso il Future Biomanufacturing Research Hub e ricercatore principale per questo progetto.

Il team calcola che un sacco (25 Kg / 55 libbre) di patate disidratate (crisps) contiene abbastanza amido per produrre quasi mezza tonnellata di StarCrete, che equivale a oltre 213 mattoni di materiale. Per fare un confronto, una casa con 3 camere da letto richiede circa 7.500 mattoni per essere costruita. Inoltre, hanno scoperto che un sale comune, il cloruro di magnesio, ottenibile dalla superficie marziana o dalle lacrime degli astronauti, ha migliorato significativamente la forza di StarCrete.

Le fasi successive di questo progetto sono tradurre StarCrete dal laboratorio all'applicazione. Dr. Roberts e il suo team hanno recentemente lanciato una società start-up, DeakinBio, che sta esplorando modi per migliorare StarCrete in modo che possa essere utilizzato anche in un ambiente terrestre.

Se usato sulla terra, StarCrete potrebbe offrire un'alternativa più verde al cemento tradizionale. Il cemento e il calcestruzzo rappresentano circa l'8% delle emissioni globali di CO2 poiché il processo con cui sono realizzati richiede temperature di cottura molto elevate e quantità di energia. StarCrete, d'altra parte, può essere fatto in un normale forno o microonde a temperature normali di "forno a casa", offrendo quindi costi energetici ridotti per la produzione.

Fonti: “StarCrete: un biocomposito a base di amido per la costruzione fuori dal mondo” di Aled D. Roberts e Nigel S. Scrutton, 13 marzo 2023, Open Engineering, scitechdaily.com