Met succes water en zuurstof uit stof gehaald met behulp van zonlicht

(Dan Tri) - Chinese wetenschappers zijn er met succes in geslaagd om water, zuurstof en methaan uit maanstof te halen, enkel met behulp van zonlicht. Daarmee is de weg vrijgemaakt voor ruimtemissies die onafhankelijk zijn van hulpbronnen.

Dit is een revolutionaire stap voorwaarts in de poging om leefgebieden buiten de aarde te bouwen.

De ontdekking opent niet alleen technologische mogelijkheden, maar belooft ook de oprichting van een interne toeleveringsketen op de maan. De kosten voor het transporteren van een gallon water kunnen daarbij oplopen tot wel $ 83.000.

Het onderzoek werd uitgevoerd door een team wetenschappers van de Chinese Universiteit van Hong Kong (China), met de focus op de ontwikkeling van een eenstaps integratieproces.

Regoliet wordt daarom niet alleen gebruikt om water te winnen, maar fungeert ook als katalysator voor chemische reacties met koolstofdioxide (CO₂) om zuurstof en methaan (CH₄) te produceren.

Maanbodemmonsters verzameld door de Chang'e 5-sonde (Foto: VCG).

Het proces werkt door zonlicht te concentreren om maanstof te verhitten tot 200 °C, waardoor water vrijkomt dat vastzit in mineralen zoals ilmeniet. Wanneer CO₂ aan het mengsel wordt toegevoegd, fungeert ilmeniet als een fotothermische katalysator, waardoor het water reageert met CO₂ om zuurstof en methaan te vormen.

Methaan wordt gezien als een betere potentiële brandstof voor ruimtemissies dan waterstof, omdat het een stabiele vloeibare toestand kan behouden, waardoor opslag en gebruik eenvoudiger zijn.

Organisaties zoals NASA en particuliere bedrijven zoals het Chinese Landspace hebben met succes motoren getest die werken op vloeibaar methaan. Het creëren van methaan op de maan zou de kosten voor bevoorrading vanaf de aarde aanzienlijk kunnen verlagen.

Een ander groot voordeel van deze methode is de lokale ligging. In plaats van de katalysator vanaf de aarde te moeten transporteren, maakt het proces gebruik van de maanbodem zelf, waardoor de transportkosten worden verlaagd en het technische systeem wordt geminimaliseerd.

Met missies zoals NASA's Artemis III om tegen 2027 mensen terug naar de maan te brengen, is dit een uitstekend moment om deze baanbrekende technologieën in het veld te testen.

Uitdagingen bij het opereren op de maan

Illustratie van een hypothetische basis op de maan (Foto: ESA).

Ondanks het potentieel blijven experts voorzichtig. Planetair natuurkundige Philip Metzger van de Universiteit van Centraal Florida merkt op dat maanregoliet sterk isolerend is, waardoor gelijkmatige verwarming lastig kan zijn, een belangrijke factor bij het onttrekken van voldoende water in korte tijd.

Een ander probleem is de uitstoot van koolstofdioxide. Hoewel CO₂ een bijproduct is van de adem van astronauten, is de geproduceerde hoeveelheid slechts ongeveer een tiende van wat nodig is om te reageren. Daarom zijn efficiënte CO₂-afvang- en recyclingsystemen nodig, of moet CO₂ vanaf de aarde worden getransporteerd, wat contraproductief is voor het doel van "lokale zelfvoorziening in hulpbronnen".

Metzger trok ook de katalytische prestaties van maanregoliet in twijfel. Hij stelde voor om een ​​industriële katalysator zoals Ni/Kiezelguhr te gebruiken, die betere katalytische prestaties zou kunnen leveren, gemakkelijk hergebruikt zou kunnen worden en in één keer getransporteerd zou kunnen worden.

Op de lange termijn kan dit een voordeligere optie zijn dan het gebruik van tonnen regoliet met een lage opbrengst.

Bron: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thanh-cong-chiet-xuat-nuoc-va-oxy-tu-bui-dat-bang-anh-sang-mat-troi-20250718100634950.htm