По словам европейских инженеров, мочевина может эффективно использоваться в качестве добавки для бетонного раствора при строительстве лунной базы.
Освоение Луны сталкивается с серьезными трудностями и проблемами: высокий уровень радиации, значительные перепады температур, угроза метеоритного дождя и другие факторы. Эти сложности можно преодолеть, создав на спутнике надежную, защищенную и герметичную базу. Однако для этого необходимо решить ключевую задачу — обеспечить логистику.
Транспортировка одного килограмма груза на Луну стоит десятки тысяч долларов, поэтому доставка строительных материалов на спутник была бы крайне затратной. В связи с этим инженеры разрабатывают технологии строительства базы из лунного грунта (реголита) с применением роботизированных систем и 3D-печати. Перспективным решением, которое может упростить эту задачу, стала находка, сделанная командой Анны-Лены Кьёниксен из Университетского колледжа Эстфолла в Норвегии.
В статье, опубликованной в Journal of Cleaner Production, изучая перспективы использования местных ресурсов, специалисты рассматривают возможность утилизации мочи будущих колонистов для строительства лунной базы. Инженеры отмечают, что выделенная из нее мочевина может выступать в качестве пластификатора для цементного раствора. Этот компонент улучшает пластичность бетона, облегчает его обработку, повышает плотность и устойчивость к деформациям.
«Предлагается использовать доступные ресурсы на месте: реголит и воду, извлеченную изо льда, который распространен во многих районах, — объясняют авторы работы. — Более того, мы показали, что для дела пригодятся и такие отходы, как моча персонала лунной базы. Ее два главных компонента — вода и мочевина, молекулы которой ослабляют водородные связи и снижают вязкость многих водных растворов».
Ученые использовали имитатор лунного грунта, разработанный в ESA, и совместимый 3D-принтер для проведения экспериментов. Образцы печатались с помощью этого принтера и затем отправлялись на детальный анализ. Компоненты, в состав которых добавлялась мочевина для улучшения пластичности, выдерживали несколько циклов замораживания и оттаивания, а также нагрев до 80 °C, при этом полностью сохраняя свои структурные характеристики.
«Анна-Лена Кьёниксен добавляет, что процесс извлечения мочевины пока не изучался, поскольку необходимо определить, можно ли использовать и другие компоненты мочи для добавления в строительную смесь. Есть вероятность, что в нее также будет включена вода, в том числе и вода, которую удастся найти на Луне».