Produzione energetica sulla Luna, i progetti in fase di studio

Una delle sfide tecnologiche maggiori per un insediamento permanente sulla Luna sarà la generazione di sufficiente energia per il sostentamento. Attualmente i team NASA stanno lavorando alla realizzazione di un generatore nucleare cercando di realizzare un simulatore non nucleare che sia in grado di simulare l’approvigionamento di calore portato dal generatore per testare i metodi di conversione e utilizzazione energetica.
Un generatore nucleare ha la capacità di produrre stabilmente 40kW di energia elettrica (circa quella necessaria per il sostentamento di 8 case “terrestri”). E l’ovvio vantaggio è quello di non dipendere dall’irraggiamento solare.
Da questo punto di vista si sta lavorando per la produzione di un prototipo per la simulazione di impiego, utilizzando un ambiente riprodotto e senza l’utilizzo di un generatore nucleare reale. L’obiettivo è quello di avere il prototipo testato e pronto per i primi anni della prossima decade quando verrà selezionato il sistema di approvigionamento energetico più vantaggioso.
Oltre al reattore è infatti necessario un sistema di conversione di energia, da calore a elettricità. Da questo punto di vista esistono diverse soluzioni allo studio, il primo, realizzato da Sunpower Inc. è basato su due motori a pistoni accoppiati a due alternatori da 6 kW ciascuno. Il secondo contratto è invece in atto con la Barber Nichols Inc. che sfrutta un sistema chiuso con motore a ciclo Brayton accoppiato ad una turbina/compressore ad alta velocità insieme ad un alternatore. Il “Power Convertion Unit” verrà selezionato dopo circa un anno e dopo attente valutazioni…
Il progetto del generatore è affidato al Glenn, mentre lo stesso Glenn insieme al Dipartimento dell’Energia e al Marshall Space Flight Center testeranno e realizzeranno un simulatore di generatore non nucleare con metallo liquido come fonte di calore per il simulatore.
Il simulatore non nucleare sarà pronto per i test nel 2012-13 per la verifica delle prestazioni, sicurezza e metodi di controllo.

mi piacerebbe tantoi che l’uomo rinunciasse al nucleare da fissione… e magari anche al DT fusione…

se solo si impegnasse un pò più di investimenti al fusione d-d avremmo un btto d’energia senza compromessi!


p.s. ma la soluzione fotovoltaica?

http://www.forumastronautico.it/index.php?topic=5409.0
http://www.forumastronautico.it/index.php?topic=6409.0

Perchè tutta questa paura per il nucleare Guardando i vari documentari proposti a QUARK e PASSAGGIO A NORD OVEST, oltre a leggere vari libri sull’argomento, si può ben capire come questo tipo di energia/processo, non sia più pericoloso come anni addietro , ma sia molto più sicuro e conveniente di altri tipi.
Sicuramente l’utilizzo di pannelli solari sarebbe molto meglio però, visto lo stato attuale, è senza alcun dubbio più conveniente utilizzare il nucleare.
Oltre tutto, per noi Italiani, non dimentichiamo che dipendiamo per quasi l’85% dai Francesi; Se dovessero nascere delle divergenze tra le due nazioni, rischieremmo di rimanere al buio.
ADOTTARE IL NUCLEARE CONVIENE!

Si ma non confondiamo il nucleare sulla Luna e il nucleare sulla terra. Un generatore di questo tipo sulla Terra non sarà utilizzato per molto tempo, tanto che neanche il prototipo esisterà realmente, a causa della pericolosità in caso di guasti. Cosa ben diversa è l’utilizzo sulla Luna dove bene o male schermature di un certo tipo e l’ambiente in generale offrono già di per se, in un ambiente che di radiazioni pericolose ne può contenere già molte una buona dose di protezione.

A parte certe affermazioni che sembrano spot elettorali usciti dal programma dell’odierno governo… vorrrei far notare che il problema delle scorie non è stato ancora risolto (sulla Terra).

Tornando OT (perchè era della Luna che stavamo parlando se non sbaglio… :thinking:) è ovvio che un sistema misto (solare/nucleare) è l’ottimale. Infatti non esistono punti della Luna sempre irraggiati dai raggi solari (anche i bordi del cratere Shackleton hanno un 20/25% di buio).

Lasciando stare la politica, che lascio fuori dal forum perchè mi sembra più corretto, tanto più che di spazio la prima frase c’entra come il limone sulla pasta alla norma… anche secondo me il misto solare/nucleare sulla luna sarebbe l’ottimo… occorre vedere se il Constellation renderà effettive le basi permanenti che potrebbero rendere necessaria, anzi indispensabile, la differenziazione delle fonti energetiche.

Sono daccordo con voi, anche se penso che comunque ai tempi della prima base lunare permanente (non prima di 20 anni come minimo) sicuramente le tecnologie e le esperienze in questi settori saranno molto migliorate :wink:

Non sono stato il primo a fare un proclama “politico” chiaramente OT… :wink:

eheheh…

raga ve chiedo scusa, ma la mia deformazione personale pervade attraverso le mie parole :stuck_out_tongue_winking_eye: ( con questo non intendo dire che sono un politico! ma che seguo molto il “tema”)


cmq, aldilà che esistono le pile combustibile ( che possono essere rigenerate tramite elettrolisi), se proprio tocca portare del nucleare sulla luna, allora perchè non usare i sistemi usati sulle voyager? ( con qualche scermatura in più)

in pratica, le famose sonde, utilizzavano un generatore funzionante con un concetto poco conosciuto “sulla terra”: l’effetto seebeck

detto in parole spicciole, per chi non vuole leggersi wikipedia, si tratta di convertire il calore in energia diretta senza intermezzi.
nel caso delle voyager, si utilizzava un generatore di radioisotopi (pultroppo plutonio 238, ma possono essere usati anche altri elementi) come fonte di calore.

ultimamente si stanno facendo passi da giganti in questo campo, grazie anche alle nanotecnologie (microcottatti d’oro e lamine sottilissime).

è sicura ( lo dimostrano la longevità di tutte le rgt create che a distanza di decenni ancora permettono alle sonde che ne fanno uso di “vivere” ) e relativamente leggera.

Pare che sia più conveniente oggi e soprattutto in futuro rispetto agli RTG un sistema a ciclo Stirling (presumo che il “motore a pistoni” della news sia riferito proprio a questo) oppure come indicato la classica turbina.

gli stirling hanno parti in movimento…

il vantaggio dell rtg è pari a quello dei trasformatori di tensione:

nessuna parte in movimento e 99,9 % di efficenza :smile:

attenzione però, gli attuali rtg, hanno indici di efficenza bassissimi (5%) il boom lo si avrà con l’applicazione dei polimeri nanotecnologici (previsti livelli d’efficenza prossimi al 100%!!!)


è curioso notare come ormai, ovunque ci muoviamo, l’energia sia diventanta indispensabile come l’ossigino e il cibo.
senza di essa ci sarebbe una regressione mondiale di tale catastrofica dimensione da portarci all’estinzione!!! :fearful:

la necessita di una fonte abbondante, pulita e “facile”, sta diventando un ossessione non perseguita nella giusta misura.


p.s. tempo fa ho letto di un curioso sistema di trasporto dell’energia:

in pratica dalla sorgente generatore, si sparava un raggio laser su dei pannelli solari “di nuova concezione” ( con una sorta di lente condensatrice-divertrice…)

magari potrebbe essere applicata anche in ambito lunare, per fornire energia sulla luna dalla terra in qualsiasi momento di qualsiasi fase lunare.
sfruttando la favorevole rotazione del satellite rispetto al pianeta, basterebbero tre “emettitori” laser di adeguata potenza da puntare sull’apposito ricevitore e cosi “traferire” l’energia “su”…

non dovrebbe esser difficile, gia col famoso riflettore 100 celle si riesce a far andare e tornare un raggio dalla terra :smile:

in più un dispositivo ricevente di questo tipo ha un peso irrisorio rispetto a qualsiasi altro sistema di approviggionamento energetico (escluso i “cugini” fotovoltaici)

per concludere, idee, metodi e mezzi ce ne sono un infinità.
come spesso accade nei casi di “dubbio di scelta”, si finisce col scegliere il metodo “conosciuto”.
un po come scegliere tim rispetto vodafone, tre, ecc… solo perchè è l’azienda di stato :stuck_out_tongue_winking_eye: finendo pero poi, col pagare dippiù!

Vero però parlando di applicazioni operative ORA, le soluzioni rimangono principalmente queste tre, RTG, Stirling e turbina, con i secondi che a quanto pare ssono leggermente migliori degli RTG (non conosco le turbine, ma dato che sono valutate non dovrebbero essere male).
Certo in futuro tutto può cambiare, ma parlare di programmi sperimentali e ricerca è diverso dal parlare di programmi operativi, che devono funzionare, e bene, ora, senza intoppi e con il massimo dell’affidabilità e dell’efficienza.