מדענים מאוניברסיטת מנצ'סטר יצרו חומר חדש, המכונה "StarCrete", שעשוי מ-extra-terrestrial dust (אבק קוסמי), עמילן תפוחי אדמה וקורט מלח. בחומר החדש, שחזק פי שניים מבטון רגיל, ניתן יהיה להשתמש בעתיד לבניית תשתיות על מאדים או אפילו על הירח, כך שיוכלו להגן על הנמצאים בהם בין היתר מפני קרינה או פגיעת מטאוריטים.
בניית תשתיות בחלל היא כיום יקרה מאוד וקשה להשגה. בנייה עתידית במאדים או בירח תצטרך להסתמך על חומרים פשוטים שיהיו זמינים לאסטרונאוטים, כך ש-StarCrete מציע פתרון אפשרי לכך. המדענים שמאחורי ההמצאה השתמשו באדמת מאדים מדומה, שעורבבה בעמילן תפוחי אדמה וקורט מלח כדי ליצור את החומר החזק פי שניים מבטון רגיל, שמתאים באופן מושלם לעבודות בנייה בסביבות שנמצאות מחוץ לכדור הארץ.
במחקר שפורסם בכתב העת Open Engineering [EB1], הדגימו החוקרים כיצד עמילן תפוחי אדמה רגיל יכול לשמש כחומר מקשר כאשר מערבבים אותו עם אבק מדומה של מאדים כדי לייצר חומר דמוי בטון. כאשר נבדקה עמידותו, התגלה כי ל-StarCrete יש חוזק לחיצה של 72 מגה-פסקל (MPa), שהוא חזק פי שניים מחוזק הלחיצה של בטון רגיל, שנאמד ב-32 מגה-פסקל. כמו כן, בטון קוסמי שעשוי מאבק ירח היה אפילו חזק עוד יותר עם חוזק לחיצה של מעל 91 מגה-פסקל.
מחקר זה מהווה שיפור וצעד נוסף קדימה בהשוואה למחקרים קודמים, שכן בעבר השתמשו החוקרים בדם ובשתן של אסטרונאוטים כחומר קשירה של הבטון. בעוד שלחומר שהתקבל היה חוזק לחיצה של כ-40 מגה-פסקל, שהוא גם כן טוב יותר מאשר חוזק הלחיצה של בטון רגיל, לתהליך היה חיסרון ברור של צורך בדם או שתן על בסיס קבוע.
כאשר עובדים בסביבה עוינת כמו החלל החיצון, אפשרות זו נתפסה כפחות ריאלית מאשר שימוש בעמילן תפוחי אדמה וקורט מלח, שבהם נעשה שימוש במחקר האחרון.
2 צפייה בגלריה
האופן בו ייצרו החוקרים את הבטון הקוסמי StarCrete, באמצעות אבק קוסמי, עמילן תפוחי אדמה וקורט מלח, כשהתגלה שמדובר בחומר חזק יותר מבטון רגיל
(איור: Aled Roberts & Nigel Scrutton)
"מפני שנייצר עמילן כמזון לאסטרונאוטים, היה הגיוני להסתכל עליו כחומר מקשר ולזנוח את השימוש בדם ובשתן אנושיים. כמו כן, טכנולוגיות הבנייה הנוכחיות, בהן השתמשו עד לפריצת הדרך המשמעותית שהשגנו, זקוקות לשנים רבות של פיתוח ודורשות אנרגיה ניכרת וציוד עיבוד כבד נוסף, מה שמייקר את העלויות והופך את המשימה למורכבת. StarCrete לא צריך שום דבר מזה ולכן הדבר מפשט את המשימה והופך אותה לזולה יותר וישימה יותר", אמר ד"ר אלד רוברטס, עמית מחקר במרכז המחקר לייצור ביולוגי עתידי, וחוקר מוביל בפרויקט זה. הוא הוסיף והסביר כי לעמילן נהוג להשתמש גם בתעשייה, בין היתר לייצור דבקים, נייר וטקסטיל.
על פי חישוב שביצע צוות המחקר, שק (25 ק"ג) של תפוחי אדמה מיובשים (חטיף תפוחי אדמה בדומה לתפוצ'יפס) מכיל מספיק עמילן כדי לייצר כמעט חצי טון של StarCrete, השווה ליותר מ-213 לבנים. בנוסף, הם גילו שמגנזיום כלוריד, תרכובת מלח נפוצה שאותה ניתן להשיג משטח הפנים של מאדים או מדמעות של אסטרונאוטים, שיפר משמעותית את עוצמתו ועמידותו של StarCrete.
השלבים הבאים של פרויקט זה יצטרכו ליישם את ניסיונות המעבדה של StarCrete, לכדי ביצוע במציאות. ד"ר רוברטס והצוות שלו השיקו לאחרונה חברת סטארט-אפ, DeakinBio שמה, אשר בוחנת דרכים לשפר את הבטון הקוסמי StarCrete כך שניתן יהיה להשתמש בו גם בסביבה יבשתית. אם יעשה בו שימוש על פני כדור הארץ, StarCrete יכול יהיה להציע חלופה ירוקה יותר לבטון המסורתי. מלט ובטון מהווים כ-8% מהפליטה העולמית של פחמן דו-חמצני, שכן התהליך שבו הם מיוצרים דורש טמפרטורות שריפה גבוהות מאוד וכמויות רבות של אנרגיה. StarCrete לעומת זאת, יכול להיווצר בתנור רגיל או במיקרוגל בטמפרטורות "אפייה ביתית" רגילות, ולכן מהווה חומר בנייה אלטרנטיבי בר-קיימא שאופן ייצורו הינו בעל עלויות אנרגיה נמוכות ולא מזיקות לסביבה.
