Astronauten-urine kan bouwmateriaal op de maan zijn
Omdat de kosten voor het vervoer van materiaal van de aarde naar de maan astronomisch hoog zijn zoeken wetenschappers naar materialen die ter plekke geschikt zijn voor de bouw van een maanbasis.
Volgens DHL kost het bijna 1,1 miljoen euro om een kilo vracht naar de maan te verschepen. Geen wonder dat wetenschappers creatief zijn in het zoeken naar oplossingen voor het bouwen van een toekomstige basis op de maan.
Het op de maan 3d-printen van gebouwen waar mensen in de toekomst worden ondergebracht is één van de vele mogelijkheden die worden onderzocht. Een 3d-printer de ruimte in sturen is nog enigszins te overzien maar vele tonnen cement om betonnen gebouwen te 3d-printen is geen realistische optie.
Er wordt dan ook gezocht naar materialen op de maan om te gebruiken, zoals regolith oftewel de laag stof die de maan bedekt. Het materiaal zou als maanbeton ingezet kunnen worden maar daar zijn nog meer ingrediënten voor nodig, namelijk water en een toevoeging die zorgt dat de betonsmurrie met zo min mogelijk water in vloeibare toestand toch werkbaar blijft totdat het uitgehard is.
Ureum
Wetenschappers onderzochten daarom of urine, of beter gezegd de stof ureum in urine, kan dienen als die toevoeging. Ureum is namelijk naast water de meest voorkomende stof in urine. En waar mensen zijn, is urine. Urea zorgt ervoor dat waterstofverbindingen verbreken, waardoor het de viscositeit van het regolith-water mengsel verlaagt.
De wetenschappers 3d-printen een kleine serie monsters van een regolith mengsel met en zonder verschillende toevoegingen, waaronder ureum. De monsters met het ureum bleken zware lasten te kunnen dragen en behielden hun vormstabiliteit, in tegenstelling tot monsters zonder of met andere toevoegingen. De ureummonsters bleken zelfs na acht vries- en dooi-cycli sterker te worden.
Enorme wisselingen in temperatuur
Volgens de wetenschappers moet er nog meer onderzocht worden, bijvoorbeeld hoe het materiaal reageert bij een vacuüm. En hoe het materiaal reageert bij de extreme temperatuurschommelingen op de maan, die van variëren van 127 graden Celsius boven nul overdag tot 173 graden onder nul.
Daarnaast is het materiaal ook nog niet getest op het weerstaan van meteorietinslagen en stralingsgevaar. Ook het 3d-printen op de maan met minimale zwaartekracht zal zijn eigen uitdagingen met zich mee brengen.