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Energia elettrica e termica dal Sole, sulla Luna e su Marte

Un’equipe congiunta - Università di Cagliari, Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali (Instm), Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e Istituto nazionale di ottica (Cnr) - studia l'utilizzo della regolite lunare per la produzione di energia. Nel team Giacomo Cao, Roberta Licheri e Roberto Orrù. I risultati, pubblicati sulla rivista internazionale "Acta Astronautica", aprono a possibili soluzioni per lo sfruttamento delle risorse disponibili su corpi celesti, come il nostro satellite o altri pianeti, per futuri insediamenti umani o robotici
02 novembre 2022
Futuristico scenario di un insediamento sul nostro satellite. A destra l'impronta del pilota dell’Apollo 11, Buzz Aldrin, impressa sullo strato di regolite del suolo lunare (foto Nasa, 20 luglio 1969)

Tecnologie per la colonizzazione dello spazio: a Cagliari ricerche ad alta reputazione scientifica nell’ambito di una sfida internazionale in cui sono impegnate le maggiori potenze mondiali

Tra i punti cruciali da risolvere prima di poter colonizzare lo spazio o effettuare soggiorni a lungo termine su altri corpi celesti, come la Luna, il pianeta Marte oppure asteroidi, occorrerà valutare le possibilità offerte dalle risorse naturali disponibili “in situ”, sul posto. Tra le esigenze maggiori ed essenziali c’è senz’altro la necessità di adeguate soluzioni tecnologiche per soddisfare il fabbisogno energetico. Questo vale per le esplorazioni spaziali umane ma anche per quelle affidate a robot e diversi studi internazionali vanno nella stessa direzione, per la creazione di metodi innovativi e sostenibili riguardanti l’accumulo di calore e la generazione di elettricità direttamente sulla Luna.

I ricercatori hanno studiato lo sviluppo di un materiale capace di simulare la regolite lunare e di immagazzinare energia solare

RICERCA ITALIANA, TRA CAGLIARI E FIRENZE. Lo studio del gruppo di ricercatori formato dai professori Roberta Licheri, Roberto Orrù e Giacomo Cao – Dipartimento di Ingegneria meccanica, chimica e dei materiali dell’Università di Cagliari e Unità di ricerca del Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali (Instm) – insieme a Elisa Sani (Istituto nazionale di ottica, Cnr, Firenze) e Aldo Dell’Oro (Inaf, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze), ha analizzato le caratteristiche e le potenzialità di un materiale capace di simulare la regolite lunare e le sue proprietà di immagazzinare calore ed energia solare.

Da sinistra: Giacomo Cao, Roberta Licheri e Roberto Orrù
Da sinistra: Giacomo Cao, Roberta Licheri e Roberto Orrù

Utilizzata una tecnica che sfrutta l’azione di correnti elettriche per produrre oggetti solidi a partire da materiali allo stato di polvere, senza ricorrere a riscaldamento e fusione

CERAMICHE PSEUDO-LUNARI. I risultati della ricerca “Spark plasma sintering and optical characterization of lunar regolith simulant”, sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Acta Astronautica (Volume 201, Dicembre 2022, pagine 164-171), a fondo pagina il link all’articolo su Science Direct (Elsevier). In proposito è interessante l’intervista di Rossella Spiga (astronoma e responsabile comunicazione Inaf) al dottor Aldo Dell’Oro, che spiega come «La regolite lunare può essere utilizzata per la costruzione di apparati sulla superficie della Luna per la raccolta e l’immagazzinamento dell’energia solare. In particolare, producendo da essa alcuni tipi di ceramiche speciali, è possibile realizzare componenti sia di dispositivi per la raccolta di energia solare sia di apparati per il suo accumulo».

L'ateneo vanta diversi brevetti internazionali per materiali innovativi e nuove tecnologie destinate all’esplorazione umana dello spazio

NELL'INTERVISTA (link) il ricercatore dell'Inaf illustra anche il lavoro di grande collaborazione con i colleghi dell’Università di Cagliari, che hanno acquistato il materiale simulante la regolite e si sono occupati della sua sinterizzazione e caratterizzazione chimico-fisica prima e dopo i processi ripetuti a diverse temperature, anche con analisi cristallografiche ai raggi X e di microscopia elettronica.

ESPERIENZA ULTRADECENNALE. L’ateneo cagliaritano è infatti all'avanguardia in questo genere di ricerche. Nel Dipartimento di Ingegneria meccanica, chimica e dei materiali di UniCa (Dimcm) si lavora già dal 2003 con un macchinario Spark plasma sintering (Sps) importato dal Giappone, uno dei cinque disponibili in Italia (di cui un altro a Sestu, nell’azienda Im srl, già spin off universitario). A riguardo è utile rileggere la news di Unica.it del 12 marzo 2019 “La chimica e i materiali del presente e del futuro in settori strategici del mondo industriale”.

L'apparecchiatura per gli studi Spark plasma sintering (Sps) in dotazione ai ricercatori dell'ateneo di Cagliari
L'apparecchiatura per gli studi Spark plasma sintering (Sps) in dotazione ai ricercatori dell'ateneo di Cagliari

Per ulteriori informazioni e approfondimenti tecnici vedi i contatti e i collegamenti riportati qui di seguito

 

  • Università di Cagliari - Dipartimento di Ingegneria meccanica, chimica e dei materiali - Unità di Ricerca del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM)

Giacomo Cao
giacomo.cao@dimcm.unica.it
070/675-5058 lab. 5089 - 5084 - Fax: 070 / 675 5057

Roberta Licheri
roberta.licheri@unica.it
070 675 5072

Roberto Orrù
roberto.orru@unica.it
070/675-5076 lab. 5089-5084

3 novembre 2022 - Telecamere e giornalisti di RAI3 e TeleSardegna nei laboratori del Dimcm per intervistare il professor Giacomo Cao sugli studi Spark plasma sintering
3 novembre 2022 - Telecamere e giornalisti di RAI3 e TeleSardegna nei laboratori del Dimcm per intervistare il professor Giacomo Cao sugli studi Spark plasma sintering
  • Istituto Nazionale di Ottica (CNR-INO)

Elisa Sani
elisa.sani@ino.cnr.it

 

  • Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astrofisico di Arcetri

Aldo Dell’Oro
aldo.delloro@inaf.it

 

Il prossimo 16 dicembre si celebra la giornata nazionale dello spazio 2022
Il prossimo 16 dicembre si celebra la giornata nazionale dello spazio 2022

31/10/2022 (Ivo Cabiddu)
ult. agg.to: 03/11/2022

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