Science News сообщает об идее норвежских химиков: если в будущем астронавтам потребуется что-то строить на Луне, цемент можно сделать из лунного грунта и человеческой мочи.
Ирина Зиганшина
В будущем, когда люди начнут осваивать для жизни другие планеты или Луну, им придется думать о том, как облегчить доставку необходимого с Земли. Проблема в дороговизне транспортировки: НАСА подсчитала, что каждый килограмм веса, отправленного на орбиту вокруг Земли, обходится в сумму около 5 000 долларов.
Снизить издержки могло бы использование местных ресурсов. Например, таких, как лунный грунт – его можно было бы применять при изготовлении бетона или цемента для жилищ астронавтов, сделанных с помощью 3D-печати. Однако для цемента требуется вода, которой на Луне недостает. Обычно, чтобы сократить количество воды, добавляют суперпластификатор – такие вещества сохраняют цементную смесь пластичной и делают ее пригодной для использования в 3D-принтере. Но большинство суперпластификаторов– органические соединения, которых также не хватает на Луне.
Сотрудники Университетского колледжа Эстфолда в Халдене, Норвегия, придумали, как выйти из ситуации: использовать человеческие отходы, а именно мочу, главный компонент которой наряду с водой – мочевина. Мочевина разрушает водородные связи между молекулами, уменьшая трение и позволяя им легче скользить. Используя ее, можно сделать пластичные смеси менее вязкими.
Ученые провели эксперименты, смешав смесь кремнезема и оксида алюминия – аналог лунной пыли – с порошком мочевины. По сравнению с двумя другими суперпластификаторами, которые используются сейчас в строительстве, мочевина работала отлично. Полученный таким образом материал мог сохранять форму при небольшом давлении и выдерживал температурные перепады. С помощью 3D-принтера ученые напечатали миниатюрную стену, уложив несколько слоев «цемента» друг на друга.
В будущем норвежцы планируют испытать материал в условиях более экстремальных температур, а также в вакуумной камере, имитирующей отсутствие атмосферы на Луне. А также выяснить, нужно ли будет астронавтам очищать мочу, или же они смогут использовать ее в цементе «напрямую».
Эксперты-материаловеды, не участвовавшие в исследовании, полагают, что в реальности процесс изготовление такого цемента, вероятно, будет сложнее, чем просто помочиться в ведро. Но в целом идея может оказаться практичной, несмотря на все ее видимое безумие.