Elektrochemisch proces moet astronauten laten ademen

De zuurstofvoorziening van een basis op de maan is relatief simpel te regelen door metaaloxides uit maanstenen (regoliet) elektrochemisch te splitsen. Dat beweren twee groepen wetenschappers uit respectievelijk Cambridge (Engeland) en Cambridge (Massachusetts).

Tijdens het IUPAC-congres in Glasgow presenteerde de Brit Derek Fray vorige week zijn plannen. Hij wil een proces aanpassen dat hij eigenlijk had bedacht om de metalen uit de oxides te krijgen. Dat werkte met een elektrochemische cel met de oxides als kathode, een koolstof anode en een gesmolten zout (CaCl₂) als elektrolyt. CaCl₂ smelt bij 800 graden Celsius, dus dat is je werktemperatuur. In deze cel ontstaat puur metaal aan de kathode en CO₂ aan de anode, die daarbij langzaam wordt opgebruikt.

Om O₂ in plaats van CO₂ aan de anode te krijgen moet je een anodemateriaal gebruiken dat wél elektriciteit geleidt maar chemisch inert is. Volgens Fray voldoet calciumtitanaat met een beetje calciumruthenaat aan deze voorwaarde.

Fray heeft 10 miljoen pond subsidie aan het European Space Agency gevraagd voor de bouw van een prototype.

MIT-onderzoeker Donald Sadoway werkt intussen aan een proces dat bij 1600 graden werkt. Bij die temperatuur smelt regoliet en kan dan zelf als elektrolyt dienen. Het gevormde metaal zakt vanzelf naar de bodem. Het grote voordeel zou zijn dat je de maansteen (maanstof is een betere omschrijving) niet tot een massieve kathode hoeft te persen. Volgens Sadoway compenseert dat voor het extra energieverbruik vanwege de hogere temperatuur.

Beide groepen komen helaas te laat om nog mee te dingen naar de prijs van een miljoen dollar die door NASA was uitgeloofd voor het eerste apparaat dat binnen acht uur vijf kilo zuurstof zou kunnen vrijmaken uit maan-achtig gesteente. Het aanbod liep op 1 juni af zonder dat iemand een poging had gedaan.

bron: naturenews