Painis solares podero ser fabricados na Lua fundindo regolito

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 03/04/2025

Clulas solares feitas na Lua

Usando um conceito similar ao do uso do solo lunar para construir bases lunares, pesquisadores demonstraram agora que d para usar o regolito tambm para fabricar painis solares localmente na Lua.

Julin Cuervo-Ortiz e colegas da Universidade de Potsdman, na Alemanha, usaram uma pitada do semicondutor perovskita, que vem sendo pesquisado para fabricar clulas solares de prxima gerao, e um bocado de poeira lunar simulada para construir clulas e painis solares que funcionam razoavelmente bem e ainda tm vantagens, como suportar bem o ambiente de alta radiao do espao.

A tcnica diminui muito a necessidade de transportar materiais pesados para o espao, o que tem um custo muito elevado. A fabricao local dos painis solares promete reduzir a massa de lanamento dos mdulos solares em uma espaonave em 99,4% e cortar 99% dos custos de transporte desses suprimentos.

Alm de oferecer uma soluo duradoura para um dos maiores desafios da explorao espacial – fontes de energia confiveis -, a capacidade de repor localmente os painis solares gastos um adicional que ningum havia considerado.

Os prottipos construdos pela equipe alcanaram uma eficincia de cerca de 10% na converso de luz solar em eletricidade. As clulas solares de perovskita convencionais j esto na casa dos 26%, mas aqui h outros fatores a considerar.

“Se voc cortar o peso em 99%, no precisar de clulas solares ultraeficientes de 30%, voc apenas far mais delas na Lua,” defende o professor Felix Lang. “Alm disso, nossas clulas so mais estveis contra radiao, enquanto as outras se degradariam com o tempo.”

Viso de futuro da fabricao de clulas solares na Lua, utilizando regolito bruto. O solo lunar poder ser recolhido por robs, que o levaro para a unidade de produo. Mais tarde, veculos automatizados ou controlados remotamente podero instalar os painis solares para abastecer laboratrios ou bases exploratrias.
[Imagem: Sercan zen]

Vidro lunar

Na verdade, o objetivo fundamental da equipe substituir o vidro feito na Terra por vidro feito de regolito lunar – os detritos soltos e rochosos da superfcie da lua.

“Nossa abordagem utiliza o regolito disponvel na Lua para fabricar vidro lunar, que serve como substrato e encapsulamento para fabricar clulas e mdulos solares de vidro lunar/perovskita resilientes. Com absorvedores de perovskita ultrafinos e tolerantes a defeitos, isso requer fornecimento mnimo de material da Terra e escalvel para produzir clulas solares na Lua com equipamento mnimo, processos de fabricao resilientes e menores tempos de retorno de energia,” detalhou a equipe.

Segundo os clculos dos pesquisadores, s seria necessrio levar 1 kg de perovskita para fabricar 400 m² de painis solares.

Para testar a ideia, eles fundiram uma substncia projetada para simular a poeira lunar, criando o que eles chamam de “vidro lunar”, e ento usaram-no para fabricar as clulas solares usando a perovskita. No ficou to transparente quanto um vidro terrestre, mas a equipe acredita que poder melhorar a tcnica, o que ajudar a obter eficincias maiores das clulas solares, eventualmente alcanando os 26% obtidos aqui na Terra.

Uma das grandes vantagens que fabricar o vidro lunar surpreendentemente simples, dispensando sobretudo qualquer necessidade de purificao do regolito. L na Lua, mesmo a luz solar concentrada por lentes ser capaz de fornecer as temperaturas necessrias para derreter o regolito lunar em vidro.

Mas ainda h vrios desafios a vencer: A gravidade mais baixa da Lua pode mudar o formato do vidro lunar conforme ele resfria; os solventes usados para processar a perovskita no funcionam no vcuo da lua; e grandes oscilaes de temperatura podem ameaar a estabilidade dos painis solares lunares. Neste ltimo quesito, para descobrir se suas clulas solares de poeira lunar so realmente viveis, a equipe espera lanar um experimento em pequena escala para test-las em condies reais na Lua.

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