Vědci přišli na to, jak využít moč astronautů

Experti zjistili, že urea po vmíchání do lunární geopolymerní směsi, což je stavební materiál podobný betonu, snižuje množství vody potřebné k výrobě materiálu, a funguje tak lépe než běžné plastifikátory na bázi naftalenu či polykarboxylátů.

Směs, která byla vytvarována na 3D tiskárně, se navíc zdála být pevnější a dobře se s ní pracovalo - čerstvě namíchaný vzorek šlo lehce tvarovat a po vyschnutí se nezdeformoval ani po zatížení desetinásobnou vahou.

Iniciátorka a spoluautorka studie Marlies Arnhofová míní, že na vědeckou komunitu pevnost materiálu vzniklého podle nové receptury obzvlášť zapůsobila. Vědci podle ní zároveň oceňují, že k výrobě speciálního betonu by bylo možné využít měsíční horninu, což by přispělo ke snížení množství materiálu, který by se musel na Měsíc poslat ze Země.

Hlavní složkou při výrobě lunárního betonu má být měsíční regolit, což je sypký horninový materiál pokrývající povrch Měsíce. Plastifikátor ve formě urey by pak snížil množství vody potřebné při výrobě. Vzhledem k záměru vyslat astronauty na Měsíc, může 1,5 litru tekutých odpadů, které člověk denně vyprodukuje, představovat slibný vedlejší produkt vesmírného výzkumu, uvádí studie.

"Urea je levná a dostupná a byla by užitečná při výrobě stavebního materiálu pro lunární základnu," poznamenala Arnhofová.

Po vodě je urea nejvíce zastoupenou složkou v lidské moči. Umí rozložit vodíkové vazby a snížit viskozitu tekutých směsí. Moč také obsahuje minerály vápníků, které pomáhají v procesu tvrdnutí. Na Zemi se urea vyrábí průmyslově a je často využívána ve farmacii i v hnojivech.

"Myšlenka je taková, že moč by se dala na budoucí lunární základně využít prakticky v nezměněné formě, tedy jen s malou změnou obsahu vody. Bylo by to velmi praktické, a vyhnuli bychom se tak dalšímu komplikování sofistikovaných systémů recyklace vody ve vesmíru," vysvětlila Arnhofová.

Nová směs s ureou byla podrobena také experimentům simulujícím nehostinné prostředí ve vesmíru, včetně vakua a extrémních teplot. Právě tyto faktory totiž mají největší dopad na fyzikální a mechanické vlastnosti materiálu, který má být využit k měsíčním stavbám. Všechny vzorky byly testovány ve vakuu a při extrémních teplotách, které měly simulovat noc a den na Měsíci, kdy teplota může z minus 171 stupňů Celsia stoupnout až na plus 114 stupňů. Materiál v testech vydržel teploty mezi plus 114 a minus 80 stupni Celsia.