Utilization of urea as an accessible superplasticizer on the moon for lunar geopolymer mixtures - ScienceDirect
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652619340478
Study: Future astronauts could use their own urine to help build moon bases | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2020/03/study-future-astronauts-could-use-their-own-urine-to-help-build-moon-bases/
Astronaut Pee Could Be a Great Building Material For Future Moon Bases
https://www.sciencealert.com/future-moon-bases-could-be-made-out-of-astronaut-wee
https://i.gzn.jp/img/2020/04/01/astronauts-urine-use-moon-bases/img-snap03452_m.png
地球から月面へと基地の建材を運び込もうとした場合、1ポンド(約450g)につき1万ドル(約110万円)ものコストがかかるともいわれており、大量の物資を地球から月面まで輸送することは現実的ではありません。そこで、研究者らは「月面の資源を利用して建材を作り出す」ことを検討しており、月の砂(レゴリス)からコンクリートを作り出すための実験なども行っています。
月面基地の建材として有望視されているのが、月のレゴリスを用いたジオポリマーコンクリートです。ジオポリマーは耐火性があり、熱伝導性が低く、月の極端な温度変化にも耐えられるとみられているほか、有害な放射線や酸などの物質を防いでくれるとのこと。
月面基地を建造する際には人への負担を極力減らすため、3Dプリンターを用いた建造アプローチが検討されています。材料を層状に積み重ねて建造する3Dプリンターを使ったアプローチでは、材料にプリンターから自在に押し出せる程度の柔軟性が必要となるため、ジオポリマーに可塑剤を添加する必要があるとのこと。しかし、ジオポリマーなどのコンクリート混合物を軟化させるために理想的な可塑剤は月に存在していないため、地球から高いコストをかけて物資を運び込む必要がある点が問題視されていました。
この点を解決する方法として、ノルウェー・スペイン・オランダ・イタリアなどの研究者は人間のおしっこに含まれている尿素に着目。尿素はジオポリマーコンクリートの可塑剤として上手く機能する可能性があることから、「月に行った宇宙飛行士のおしっこが、月面基地の建材となるジオポリマーの可塑剤として利用できるのではないか」と考え、欧州宇宙機関(ESA)と共同で研究を行ったとのこと。
研究チームはレゴリスを模倣した材料を基に、尿素を可塑剤として使ったサンプル、ポリカルボン酸塩ベースの可塑剤を使ったサンプル、ナフタレンベースの可塑剤を使ったサンプル、可塑剤を使わなかったサンプルを作成。それぞれのサンプルを3Dプリンターで押し出して、重量に対する強度や温度変化への耐性などをチェックしました。
その結果、他のサンプルと比較して、尿素を可塑剤として使ったサンプルとナフタレンベースの可塑剤を使ったサンプルは、3Dプリンターからの押し出しに適した柔軟性を持ち、強度も高いことがわかったとのこと。研究チームは尿から尿素を取り出す方法などについては言及していませんが、「全体的に見て、尿素はジオポリマーの3Dプリンター用の可塑剤として有望な特性を示します」と結論付けています。
論文の共著者であるRamón Pamies氏は、「月で利用されるジオポリマーコンクリートを作るには、月面に存在するレゴリスや一部の地域に氷として存在する水など、月面のものを利用することが考えられています」「今回の研究では、月面基地に住む宇宙飛行士のおしっこなどの老廃物も、ジオポリマーコンクリートを作るために利用できることがわかりました」と述べています。
https://gigazine.net/news/20200401-astronauts-urine-use-moon-bases/
