Succesvolle winning van water en zuurstof uit bodemstof met behulp van zonlicht.

(Dan Tri Newspaper) - Chinese wetenschappers zijn erin geslaagd water, zuurstof en methaan uit maanstof te winnen met behulp van alleen zonlicht. Dit opent de weg naar zelfvoorziening op het gebied van grondstoffen voor ruimtevaartmissies.

Dit is een revolutionaire stap in de poging om buitenaardse leefomgevingen te bouwen.

Deze ontdekking opent niet alleen technologische perspectieven, maar belooft ook de totstandkoming van een interne toeleveringsketen op de maan, waar de kosten voor het transport van een gallon water kunnen oplopen tot wel $83.000.

Het onderzoek, uitgevoerd door een team van wetenschappers van de Chinese Universiteit van Hong Kong (China), was gericht op de ontwikkeling van een geïntegreerd proces in één stap.

Daarom wordt regoliet niet alleen gebruikt voor waterwinning, maar fungeert het ook als katalysator in chemische reacties met koolstofdioxide (CO₂) om zuurstof en methaan (CH₄) te produceren.

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

Dit proces werkt door zonlicht te concentreren om maanstof te verhitten tot 200 °C, waardoor water vrijkomt dat "opgesloten" zit in mineralen zoals ilmeniet. Wanneer vervolgens CO₂ aan het mengsel wordt toegevoegd, fungeert het ilmeniet als een fotothermische katalysator, waardoor het water kan reageren met de CO₂ en zuurstof en methaangas kunnen vormen.

Methaan wordt met name beschouwd als een idealere potentiële brandstof voor ruimtevaartmissies dan waterstof, dankzij het vermogen om een ​​stabiele vloeibare toestand te behouden, wat opslag en gebruik vergemakkelijkt.

Organisaties zoals NASA en particuliere bedrijven zoals Landspace (China) hebben met succes motoren getest die vloeibaar methaan gebruiken. Het rechtstreeks opwekken van methaan op de maan zou de kosten van bevoorrading vanaf de aarde aanzienlijk kunnen verlagen.

Een ander belangrijk voordeel van deze methode is de lokale toepasbaarheid. In plaats van katalysatoren van de aarde te transporteren, maakt het proces gebruik van maangrond, waardoor de transportkosten worden verlaagd en het technische systeem wordt vereenvoudigd.

Met missies zoals NASA's Artemis III, die naar verwachting in 2027 weer mensen naar de maan zullen brengen, is dit een gouden kans om veldtests uit te voeren met deze baanbrekende technologieën.

Uitdagingen bij het opereren op de maan

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

Hoewel deze methode veel potentie heeft, blijven experts voorzichtig. Planetaire fysicus Philip Metzger van de Universiteit van Centraal-Florida merkt op dat maanregoliet zeer isolerende eigenschappen heeft, wat een gelijkmatige verwarming lastig kan maken. Dit is een cruciale factor om in korte tijd voldoende water te winnen.

Een ander probleem zit hem in de toevoer van koolstofdioxide. Hoewel CO₂ een bijproduct is van de ademhaling van astronauten, is de geproduceerde hoeveelheid slechts ongeveer een tiende van wat de reactie vereist. Daarom is een efficiënt systeem voor het afvangen en recyclen van CO₂ nodig, of moet CO₂ van de aarde worden aangevoerd, wat in strijd is met het doel van "zelfvoorziening op locatie".

Bovendien zette Metzger vraagtekens bij de katalytische werking van maanregoliet. Hij suggereerde het gebruik van industriële katalysatoren zoals Ni/kieselgoer, die een betere katalytische efficiëntie zouden bieden, gemakkelijk herbruikbaar zouden zijn en slechts eenmaal getransporteerd hoeven te worden.

Op de lange termijn zou dit een economischer optie kunnen zijn dan het gebruik van grote hoeveelheden inefficiënte regoliet.

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