Riciclaggio dei metalli nello spazio: Incus traccia un nuovo percorso nella stampa 3D per la vita sulla Luna

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In un entusiasmante salto per la stampa 3D nello spazio, Incus, un ramo dinamico di Lithoz, ha concluso con successo un progetto di 18 mesi dimostrando come la produzione di metalli basata sulla litografia (LMM) potrebbe essere il futuro della vita sostenibile sulla Luna. In collaborazione con l’Agenzia spaziale europea (ESA), OHB System e la società madre Lithoz, Incus ha approfondito il regno della stampa 3D e dei processi a rifiuti zero in un ambiente abbastanza diverso da qualsiasi altro sulla Terra: la superficie lunare.

Con sede a Vienna, in Austria, Incus è in prima linea nella produzione additiva di metalli (AM) ad alte prestazioni. La sua rivoluzionaria tecnologia LMM stampa con rifiuti metallici riciclati ed è un candidato promettente per processi sostenibili in condizioni lunari difficili. Il progetto congiunto mira a trasformare i rottami metallici e le risorse lunari in parti stampate di alta qualità, consentendo così la produzione di pezzi di ricambio direttamente sulla Luna. Questa strategia si allinea con un concetto noto come utilizzo delle risorse in situ (ISRU), che mira a sfruttare i materiali disponibili nello spazio per supportare le missioni in corso, come la creazione di carburante, materiali da costruzione o, in questo caso, la costruzione di pezzi di ricambio. Sfruttando ciò che è prontamente disponibile, gli equipaggi spaziali potrebbero ridurre significativamente i costi e la complessità delle missioni spaziali, aprendo la strada a una presenza umana sostenuta oltre la Terra.

Parti stampate dall'ESA

“Immagina di trasformare ciò che è essenzialmente spazzatura lunare in risorse preziose. Questo progetto ci ha dimostrato che non solo è possibile ma anche pratico utilizzare la tecnologia LMM. Utilizza polvere riciclata come materia prima e fornisce un flusso di lavoro sostenibile a zero rifiuti”, ha affermato Gerald Mitteramskogler, CEO di Incus, anticipando ulteriori progressi nelle tecnologie di riciclaggio dei metalli per l’ambiente lunare.

Di fronte agli ostacoli impegnativi posti dal duro ambiente lunare, tra cui la scarsa atmosfera e la gravità, le temperature estreme, le radiazioni e la potenziale contaminazione da polvere lunare, la soluzione di stampa 3D di Incus, Hammer Lab35, è stata all'altezza della situazione. Utilizzando polvere di titanio riciclato per la stampa, le parti risultanti hanno mostrato una resistenza pari agli standard delle parti in titanio stampate a iniezione di metallo.

Al centro della scena c'era l'Hammer Lab35 di Incus, un potente esempio di tecnologia LMM. Lanciato inizialmente al Formnext nel 2019, da allora è stato in costante sviluppo, con le sue prestazioni attentamente osservate e testate in varie istituzioni, come l'Istituto per i metalli preziosi e tecnologici dell'Università di Pforzheim. Le sue capacità si estendono alla risoluzione precisa delle caratteristiche, all'eccellente estetica della superficie e alle robuste proprietà meccaniche per parti di dimensioni inferiori a 200 g. Vanta inoltre una velocità di stampa fino a 100 cm cubi all'ora e una risoluzione laterale di 35 micron (μm), che lo rendono uno strumento ideale per la produzione sulla Luna.

Incus Hammer Lab35

Nell’ambito dei progressi del progetto, la tecnologia LMM ha dimostrato la capacità di stampare da rottami metallici utilizzando una materia prima premiscelata, evitando la necessità di polvere sfusa e strutture di supporto e annunciando un flusso di lavoro ecologico e privo di sprechi. Il progetto includeva ambiziosamente lo sviluppo di un legante verde e l’ottimizzazione delle fasi di pre e post-elaborazione per stampare e testare vari dimostratori per future applicazioni lunari.

Martina Meisnar, ingegnere dei materiali e dei processi presso l’ESA, ha sottolineato che lo scenario ottimale del progetto per l’habitat della stampa 3D sulla base lunare è simile a quello sulla Terra, con gravità ridotta e schermatura contro le radiazioni di livello umano. Ha aggiunto: “Considerando la sfida di riportare gli esseri umani sulla Luna e costruire una base, l’ISRU sta guadagnando uno slancio significativo. Completati di recente da Incus e dai partner del progetto, progetti come questo dimostrano che metodi di produzione come LMM sono candidati promettenti per sostenere tale impresa».

Processo di produzione di metalli basato sulla litografia

“Attraverso questa collaborazione di successo, abbiamo dimostrato che le tecniche AM basate sulla litografia sono tra i candidati più promettenti per consentire alla stampa 3D nello spazio di diventare una realtà in futuro”, ha concluso Martin Schwentenwein, responsabile dello sviluppo dei materiali di Lithoz.