3D-Druck: Das Potenzial von Harnstoff als Baumaterial auf dem Mond

In dem Fachartikel mit dem Namen “Utilization of urea as an accessible superplasticizer on the moon for lunar geopolymer mixtures” beschäftigen sich Wissenschaftler mit Baumaterialien, die man auf dem Mond nutzen kann.

Eines der Probleme der Raumfahrt ist der Transport. Aus diesem Grund werden Methoden erforscht um Gewicht einzusparen. 3D-Druck kann hier eine wichtige Rolle spielen. Schon jetzt ist angedacht, dass Kunststoff mit einem 3D-Drucker öfter verwendet werden kann. Dadurch fällt weniger Müll an und es müssen weniger Gegenstände ins All gebracht werden.

Die Forscher des Papers beschäftigten sich mit Baumaterialien, die man auf dem Mond verwenden kann. Auf der Erde werden Materialien verwendet, die einen hohen Wasserbedarf haben. Das ist auf der Mondoberfläche so gut wie unmöglich. Aus diesem Grund denken sie hierbei an Geopolymere, die mit 3D-Druck verabeitet werden.

Geopolymere bestehen aus Silicoaluminaten in einer amorphen bis teilkristallinen dreidimensionalen Struktur. Geopolymere weisen hervorragende Eigenschaften auf, wie schnelles kontrollierbares Abbinden und Aushärten, hohe Druckfestigkeit, Frost-Tau-Beständigkeit, hervorragende Haltbarkeit in Sulfatumgebung und überlegene Beständigkeit gegen Säure- und Salzangriffe, hohe Feuerbeständigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit, geringe Schrumpfung und ausreichende Strahlenabschirmung.

Als Komponenten für den den Geopolymer-Verbundwerkstoff kann Mondregolith (“Monderde”) sowie Alkalimetallen genutzt werden. Somit müssen keine extra Materialien auf den Mond gebracht werden.

Als Fließmittel wollen die Forscher Harnstoff verwenden. Ein Liter Humanurin enthält etwas 9,3 bis 23,3 Gramm Harnstoff. Dieser wäre somit – so lange Menschen anwesend sind – ebenfalls am Mond verfügbar.

Die Forscher kamen zum Schluss, dass Harnstoff vielversprechende Eigenschaften als Fließmittel für den 3D-Druck von Mond-Geopolymeren hat. Weitere Details zur Arbeit können direkt online gelesen werden.