Lua: novo combustível permitirá presença permanente do homem

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Uma nova corrida espacial está em andamento. Recentemente, a Índia se tornou o primeiro país do mundo a pousar no polo sul da Lua (saiba mais clicando aqui), mas diversas nações estão preparando novas missões lunares. Nesse sentido, a Universidade de Bangor, no País de Gales, está desenvolvendo um novo combustível nuclear para futuras bases espaciais na Lua.

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Leia mais

Noite lunar é um desafio

O trabalho dos pesquisadores da Universidade de Bangor conta com o apoio da Agência Espacial do Reino Unido.
O objetivo é criar um combustível para os microrreatores que serão desenvolvidos pela Rolls-Royce e que alimentarão futuros postos avançados lunares até 2030.
A nova tecnologia é considerada fundamental para garantir a realização de missões de longo prazo na Lua, além de estabelecer uma presença humana permanente na superfície lunar.
Hoje isso não é possível em função da noite lunar de 14 dias, quando as temperaturas diurnas caem para -130 °C.
Essa combinação de frio congelante e escuridão exige sistemas de energia nuclear para manter qualquer tipo de operação em andamento, segundo informações da New Atlas.

Combustível será projetado para reatores semelhantes aos desenvolvidos pela
Rolls-Royce (Imagem: divulgação/Rolls-Royce)

O novo combustível

Os reatores nucleares em desenvolvimento não serão como os convencionais usados na Terra e que dependem de barras de combustível. Em vez disso, eles seriam menores e utilizariam o que é chamado de combustível de partículas ISOtrópico estrutural (TRISO).

Criadas por impressão 3D, essas partículas de combustível são feitas de urânio enriquecido, carbono e oxigênio, com um núcleo de urânio selado dentro de camadas de carbono e cerâmica. Ao contrário das barras de combustível, essas partículas são extremamente fortes e lidam com temperaturas muito altas, elas também são resistentes a danos causados por irradiação de nêutrons, corrosão e oxidação.

Um reator movido a TRISO pode ser resfriado a gás mantendo-o à sombra de um guarda-chuva de radiadores conectados ao sistema de refrigeração. Por operarem em temperaturas mais altas, são mais eficientes do que os reatores convencionais de água sob pressão.

Em operação, as partículas de combustível são alimentadas na parte superior do reator. À medida que o combustível é consumido, eles migram para o fundo, onde o combustível irradiado é removido. Como o reator está em uma temperatura mais alta, se a reação se tornar muito forte, o aumento do calor atenua a reação, fazendo com que o reator retorne a níveis seguros.

Na Lua e em corpos planetários que têm dia e noite, não podemos mais depender do Sol para energia e, portanto, devemos projetar sistemas como o pequeno microrreator para sustentar a vida. A energia nuclear é a única forma que temos atualmente de fornecer energia para essa duração das viagens espaciais. O combustível deve ser extremamente robusto e sobreviver às forças de lançamento e, em seguida, ser confiável por muitos anos.
Simon Middleburgh, professor e codiretor do Nuclear Futures Institute da Universidade de Bangor

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