Leben auf dem Mond. Für viele noch Zukunftsmusik, doch Forschungseinrichtungen, wie das Østfold University Collegess in Norwegen arbeiten bereits seit Jahren an innovativen Lösungen. Der 3D-Druck stellt dabei eine wesentliche Rolle dar, Zeit, Gewicht und damit vor allem Kosten für das geplante Vorhaben Gebäude auf dem Mond zu errichten, einsparen. In einer neuen Studie haben Forscher jetzt überprüft, wie der Urin der Astronauten für den Aufbau von Mondbasen genutzt werden kann. Vor allem der darin enthaltene Harnstoff ist für die Bauvorhaben hilfreich.
Die Kosten sind sehr hoch und es bedeutet einen sehr hohen logistischen Aufwand, Materialien zum Mond zu transportieren. Allein bei einem Gewicht von 0,45 kg sind Beträge von ungefähr 10.000 USD (etwas mehr als 9.000 EUR) einzuplanen. Einfach alle Baumaschinen und Baumaterialien in eine Rakete zu packen und zum Mond zu transportieren ist also sowohl praktisch als auch theoretisch unmöglich. Es braucht kreative Ideen, die in alle Richtungen denken.
Die Rolle vom Urin beim Bauen
In einer Studie, die im Journal of Cleaner Production unter dem Titel „Utilization of urea as an accessible superplasticizer on the moon for lunar geopolymer mixtures“ veröffentlicht wurde, wird untersucht, inwiefern die auf dem Mond verfügbaren Materialien für den Aufbau von Mondbasen genutzt werden könnten. Regolith ist eine dieser Ressourcen, über dessen Nutzung wir bereits berichtet haben. Der menschliche Urin soll als Weichmacher in der 3D-Druckmischung genutzt werden und so die Verarbeitbarkeit von Mondbaustoffen verbessern. Der Harnstoff bricht Wasserstoffbrückenbindungen auf, was die Viskosität eines Gemisches verringert.
Tests mit „Schlamm“-Röhrchen
Die Forscher stellten „Schlamm“-Röhrchen aus verschiedenen Gemischen mit dem 3D-Drucker her. Die Gemische enthielten ein von der Europäischen Weltraumorganisation erstelltes Mond-Regolith-ähnliches Material, dem Harnstoff und andere Weichmacher zugesetzt wurden.
Die Röhrchen überzeugten in der Optik und konnten außerdem schwere Lasten tragen und ihre Stabilität weitgehend beibehalten. Nachdem sie auf 80°C erhitzt wurden, testeten sie den Widerstand. Die Forscher simulierten mit acht Gefrier-Auftau-Zyklen die Temperaturschwankungen, wodurch sich der Widerstand sogar verbessert haben soll.
Wie der Harnstoff aus dem Urin extrahiert werden soll, ist noch unklar. Eventuell könnten auch andere Stoffe im Urin für die Bildung des Geopolymerbetons genutzt werden. Laut den Forschern werden noch weitere Studien nötig sein, um das ideale Material für den Bau der ersten Mondlebensräume zu finden.
