Onderzoek toont aan: aardappelchips beter bindmiddel voor ‘ruimtebeton’ dan bloed of urine

Als we op Mars zouden kunnen leven, zou “StarCrete” kunnen worden gebruikt om er huizen te bouwen. Wetenschappers van de Universiteit van Manchester hebben dit nieuwe materiaal gemaakt van buitenaardse stof, aardappelzetmeel en een snufje zout, dat zou kunnen worden gebruikt om wooneenheden op de Rode Planeet te bouwen.

In een persbericht verklaarde de universiteit dat het bouwen van infrastructuur in de ruimte momenteel onbetaalbaar, duur en moeilijk uitvoerbaar is. Toekomstige ruimtebouw zal afhankelijk zijn van eenvoudige materialen die gemakkelijk beschikbaar zijn voor astronauten. StarCrete biedt een mogelijke oplossing. De wetenschappers achter de uitvinding gebruikten gesimuleerde Marsgrond vermengd met aardappelzetmeel en een snufje zout om het materiaal te maken dat tweemaal zo sterk is als gewoon beton en perfect geschikt is voor bouwwerkzaamheden in buitenaardse omgevingen.

Betere, minder invasieve bestanddelen

Het onderzoeksteam toonde aan dat gewoon aardappelzetmeel als bindmiddel kan fungeren wanneer het wordt gemengd met gesimuleerd Marsstof om een betonachtig materiaal te produceren. Starcrete gemaakt van maanstof was zelfs sterker.

Dit werk verbetert eerder onderzoek van hetzelfde team, dat bloed en urine van astronauten gebruikte als bindmiddel. Hoewel het resulterende materiaal een druksterkte had van ongeveer 40 MPa, wat beter is dan normaal beton, had het proces het nadeel dat er regelmatig bloed nodig was. In een zo vijandige omgeving als de ruimte was deze optie minder haalbaar dan het gebruik van aardappelzetmeel.

“Aangezien we zetmeel gaan produceren als voedsel voor astronauten, was het zinvol om dat als bindmiddel te gebruiken in plaats van menselijk bloed”, aldus Dr. Aled Roberts, onderzoeker aan de Universiteit van Manchester. “Ook moeten de huidige bouwtechnologieën nog vele jaren worden ontwikkeld en vereisen ze aanzienlijke energie en extra zware verwerkingsapparatuur, wat allemaal kosten en complexiteit toevoegt aan een missie. StarCrete heeft dat allemaal niet nodig en maakt de missie dus eenvoudiger, goedkoper en haalbaarder.” Bovendien willen astronauten waarschijnlijk niet wonen in huizen gemaakt van korsten en urine.

Wonen op Mars? Niet zo snel volgens ruimtevaartexperts

Afgelopen jaar schreven we over een groep internationale onderzoekers die werkt aan een zelfvoorzienend systeem voor een kolonie op Mars.

Het team berekende dat een zak (25 kg) gedroogde aardappelen (chips) genoeg zetmeel bevat om bijna een halve ton StarCrete te produceren, wat overeenkomt met meer dan 213 bakstenen. Ter vergelijking: voor de bouw van een huis met 3 slaapkamers zijn ongeveer 7.500 bakstenen nodig. Bovendien ontdekten zij dat een gewoon zout, magnesiumchloride, dat kan worden verkregen van het Marsoppervlak of uit de tranen van astronauten, de sterkte van StarCrete aanzienlijk verbeterde.

Volgende, duurzame stappen

De volgende fasen van dit project zijn de vertaling van StarCrete van het laboratorium naar de toepassing. Dr. Roberts en zijn team hebben onlangs een start-up bedrijf opgericht, DeakinBio, om manieren te onderzoeken om StarCrete te verbeteren zodat het ook in een aardse omgeving kan worden gebruikt.

Bij gebruik op aarde zou StarCrete een groener alternatief kunnen bieden voor traditioneel beton. Cement en beton zijn verantwoordelijk voor ongeveer acht procent van de wereldwijde CO2-uitstoot, omdat het proces waarmee ze worden gemaakt zeer hoge baktemperaturen en hoeveelheden energie vereist. StarCrete daarentegen kan worden gemaakt in een gewone oven of magnetron op normale ‘thuisbaktemperaturen’ en biedt dus lagere energiekosten voor de productie.