Für chinesische Mondstation: Forschung produziert mit Monderde Sauerstoff und Treibstoff
Um eine Mondkolonie sinnvoll zu besiedeln, braucht es vor allem Sauerstoff und Treibstoff. Beides konnten Wisseschaftler:innen jetzt mithilfe von Mondstaub katalysieren. (Grafik: Pavel Chagochkin/ Shutterstock.com)
Treibstoff und Sauerstoff sind essenzielle Bestandteile einer möglichen Kolonie auf dem Mond. Nun hat ein Wissenschaftsteam aus China eine Methode für deren Gewinnung entwickelt. Sie besteht darin, die Kohlendioxid- und Wasservorräte in der Mondkruste über Elektrokatalyse zu Sauerstoff und Treibstoff umzuwandeln. Als Katalysator diente angereicherter Staub der Oberfläche.
Dazu verwendeten sie Monderde, die eine chinesische Mission 2020 auf die Erde gebracht hatte. Es war die erste Probe seit 1978. Geplant ist, dass später einmal Roboter die Synthese auf einer Mondbasis durchführen und damit die Ankunft von menschlichen Besucher:innen vorbereiten können. China will 2024 auf dem Mond landen und eine Station aufbauen.
Elektrokatalyse setzt einen Liter Methan pro Tag frei
Die Forscher:innen fanden heraus, dass sich die Monderde als Katalysator eignet, um Kohlendioxid in Methan und Sauerstoff umzuwandeln. Dazu reicherten sie den Mondboden mit Kupfersalzen an und starteten eine Kohlendioxid-Elektrokatalyse, um Sauerstoff zu erhalten. Dabei wiesen sie eine erhebliche Methanproduktion nach.
Der so behandelte Mondboden produzierte 0,8 Milliliter Methan und 2,3 Milliliter Sauerstoff pro Minute. Dafür setzten sie 600 Milliampere Strom pro Quadratzentimeter ein. Der Studie zufolge hatte die Methanumwandlung einen Faradayschen Wirkungsgrad von 73,05 Prozent. Damit ist das Material geeignet, um als Treibstoff verwendet zu werden.
Die Verfasser:innen schreiben: „Darüber hinaus zeigen wir, dass der von uns entwickelte Prozess von der Katalysatorherstellung bis zur elektrokatalytischen CO2-Umwandlung so zugänglich ist, dass er über ein Robotersystem unbemannt betrieben werden kann.“ Als Beweis nahmen sie ein Video auf, in dem ein Roboter den kompletten Prozess übernimmt.
Hocheffizientes System soll außerirdische Besiedelung fördern
Yujie Xiong von der University of Science and Technology leitete die chemisch-physikalische Forschungsarbeit. Er sagt, die örtliche Nutzung der Mondressourcen für extraterrestrischen Treibstoff und Sauerstoff sei für das Erschließen des Erdtrabanten „unerlässlich“.
Sein Team habe aufgrund der begrenzten menschlichen Ressourcen vor Ort vorgeschlagen, „das gesamte elektrokatalytische CO2-Umwandlungssystem mithilfe eines Robotersystems aufzubauen“. Es erwartet, dass ein „solch hocheffizientes außerirdisches Brennstoff- und Sauerstoffproduktionssystem die Entwicklung der menschlichen Zivilisation in Richtung einer außerirdischen Besiedlung vorantreiben wird“.
Bis dahin müssten allerdings noch einige praktische Probleme gelöst werden, etwa wie sich das Kohlendioxid auf dem Mond verflüssigen lassen soll, schreibt New Scientist.
