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    Béton géopolymère :Construire des bases lunaires avec de l'urine d'astronaute et du régolithe

    Les futures bases lunaires pourraient être construites avec des imprimantes 3D qui mélangent des matériaux tels que le régolithe lunaire, eau et urine des astronautes Crédit :ESA, Foster et partenaires

    Les modules que les grandes agences spatiales envisagent d'ériger sur la Lune pourraient intégrer un élément apporté par les colonisateurs humains eux-mêmes :l'urée dans leur pipi. Des chercheurs européens ont découvert qu'il pouvait être utilisé comme plastifiant pour le béton utilisé pour construire des structures.

    Nasa, l'Agence spatiale européenne (ESA) et son homologue chinois prévoient de construire des bases lunaires au cours des prochaines décennies dans le cadre d'un plan d'exploration spatiale plus large qui conduira les humains vers des destinations plus éloignées telles que Mars.

    Cependant, la colonisation de la lune pose des problèmes tels que des niveaux élevés de rayonnement, températures extrêmes, bombardement de météorites et un problème logistique :y acheminer les matériaux de construction, même si cela n'est peut-être pas nécessaire.

    Transporter environ 0,45 kg de la Terre à l'espace coûte environ 10 $, 000, ce qui signifie que construire un module lunaire complet de cette manière serait très coûteux. C'est la raison pour laquelle les agences spatiales envisagent d'utiliser des matières premières de la surface de la Lune, voire celles que les astronautes eux-mêmes peuvent fournir, comme leur urine.

    Des scientifiques norvégiens, Espagne, les Pays-Bas et l'Italie, en collaboration avec l'ESA, ont mené plusieurs expériences pour vérifier le potentiel de l'urée comme plastifiant, un additif qui peut être incorporé au béton pour ramollir le mélange initial et le rendre plus souple avant qu'il ne durcisse. Les détails sont publiés dans le Journal de la production plus propre .

    Dispositif d'impression d'échantillons 3D Crédit :Shima Pilehvar et al./ Journal de la production plus propre

    "Pour fabriquer du béton géopolymère qui sera utilisé sur la lune, l'idée est d'utiliser ce qui est déjà là :le régolithe (matériau meuble de la surface de la lune) et l'eau de la glace présente dans certaines zones, " explique l'un des auteurs, Ramon Pamies, professeur à l'Université Polytechnique de Carthagène (Murcie), où diverses analyses des échantillons ont été effectuées par diffraction des rayons X. "Mais en plus, avec cette étude, nous avons vu qu'un déchet, comme l'urine du personnel qui occupe les bases lunaires, pourrait également être utilisé. Les deux principaux composants de l'urine sont l'eau et l'urée, une molécule qui permet de rompre les liaisons hydrogène et, donc, réduit les viscosités de nombreux mélanges aqueux."

    En utilisant un matériau similaire au régolithe lunaire développé par l'ESA, avec de l'urée et divers plastifiants, les chercheurs ont fabriqué divers cylindres en béton à l'aide d'une imprimante 3D et ont comparé les résultats.

    Les expérimentations, réalisée à Østfold University College (Norvège), ont révélé que les échantillons fabriqués avec de l'urée supportaient des poids lourds et restaient de forme presque stable. Leur résistance a également été testée à une température de 80°C; il s'est avéré augmenter même après huit cycles de gel-dégel comme ceux de la lune.

    Tests pour voir la capacité à former des couches d'un mélange de matériau avec 3% d'urée (échantillon U) et un autre avec 3% de naphtalène, un plastifiant courant (échantillon N) Crédit :Shima Pilehvar et al. / Journal de la production plus propre

    "Nous n'avons pas encore étudié comment l'urée serait extraite de l'urine, alors que nous évaluons si cela serait vraiment nécessaire, car peut-être que ses autres composants pourraient également être utilisés pour former le béton géopolymère, " dit l'un des chercheurs de l'université norvégienne, Anna-Lena Kjøniksen, qui ajoute :« L'eau proprement dite des urines pourrait être utilisée pour le mélange, avec celui obtenu sur la lune, ou une combinaison des deux."

    Les scientifiques soulignent la nécessité de tests supplémentaires pour trouver le meilleur matériau de construction pour les bases lunaires, où il peut être produit en série à l'aide d'imprimantes 3D.


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