MJESEC je za ljude nenastanjivo mjesto. Karakteriziraju ga suhoća i prašnjavost te nedostatak atmosfere koju bismo udisali. Unatoč tome, Mjesečevo tlo puno je kisika, a znanstvenici su nedavno otkrili kako ga ekstrahirati.
Riječ je o postupku kojim bi se iz Mjesečevog regolita, mrvljenog materijala na baznoj stijeni koji strogo gledano i nije isto što i tlo, mogle crpiti zalihe kisika i metalnih legura, pri čemu se istodobno ne bi proizvodio otpad. To bi se moglo pokazati izuzetno korisnim ako se uzmu u obzir planovi osnivanja baza i kolonija na Mjesecu u nekoj bližoj ili daljoj budućnosti, piše Science Alert.
Mjesečev regolit pun je kisika
Zahvaljujući uzorcima regolita prikupljenima na ranijim Mjesečevim misijama, danas je poznato da kisik čini 40-45 posto njegovog sastava.
Postoji samo jedan problem. "Iako je vrijednost kisika neprocjenjiva, u regolitu je on dio spojeva oksida koji dolaze u obliku minerala ili stakla, što ga trenutno čini neuporabljivim", rekla je kemičarka Beth Lomax sa Sveučilišta u Glasgowu.
Velika vrijednost uzoraka regolita čini izravno provođenje eksperimenata na njima nemogućim, no korištenjem zemaljskih materijala moguće je stvoriti "lažne" uzorke zvane simulanti, čija bi konzistentnost bila identična originalnima.
Raniji pokušaji izvlačenja kisika iz Mjesečevog regolita očitovali su se u kemijskim redukcijama željezovih oksida s ciljem dobivanja vode, nakon čega bi se postupkom elektrolize pokušalo odvojiti kisik od vodika. Takvi postupci pokazali su se presloženima i u konačnici neuspješnima, dijelom i zbog previsoke temperature pri kojoj bi se regolit otopio.
Poučen neuspjehom ranijih pokušaja, tim prof. Lomax odlučio je preskočiti postupak redukcije i odmah prijeći na elektrolizu regolita u obliku praha.
"U postupku smo se koristili elektrolizom rastopljene soli, što je prvi pokušaj procesuiranja čvrstog simulanta regolita uz pomoć materijala u prahu kojim bi se mogao ekstrahirati sav raspoloživi kisik", rekla je Lomax.
Opis postupka
Regolit je najprije bio stavljen u košaricu pokrivenu mrežom. Nakon toga njemu je pridodan kalcijev klorid u funkciji elektrolita te se dobivena mješavina zagrijavala do temperature od 950°C, pri čemu nije došlo do topljenja. Smjesa je tada bila izložena električnoj struji, što je dovelo do ekstrakcije kisika i premještanja soli na anodu, odakle je ona lako mogla biti uklonjena.
Za ekstrakciju 96 posto kisika iz regolita bilo je potrebno 50 sati, pri čemu je jedna trećina njega izašla s ispušnim plinovima, a ostatak je bio izgubljen.
Ipak, riječ je o velikom napretku s obzirom na ranije pokušaje, koji se očitovao i u činjenici da su metali preostali nakon ekstrakcije kisika bili iskoristivi.
Tri velike skupine legura izašle su iz postupka kao nusprodukti: legura željeza i aluminija, legura željeza i silicija te legura kalcija, silicija i aluminija.
Rezultati postupka pokazali su da bi se on mogao primjenjivati čak i ako bi se utvrdilo postojanje zaliha leda na Mjesecu kao mogućih izvora kisika.
"Rezultati koje smo dobili pokazali su da se ovom tehnikom može proizvesti kisik potreban za preživljavanje doseljenicima sa Zemlje, koji bi istodobno mogao biti korišten i kao izvor goriva", rekao je James Carpenter iz Europske svemirske agencije.