Beton z krwi i moczu. Naukowcy chcą z niego budować habitat na Marsie

Naukowcy stworzyli beton, który w przyszłości może posłużyć do budowania kolonii na Marsie czy Księżycu. Wyróżnia go to, że jest nieco mniej higieniczny niż standardowe materiały budowlane. W jego składzie można znaleźć m.in. ludzką krew, mocz, pot oraz łzy.

Budowa przyszłych, pozaziemskich kolonii będzie wymagała użycia trwałych materiałów, które będą odporne na ogromne wahania temperatur czy oddziaływanie promieniowania kosmicznego. Naukowcy od dawna tworzą i testują takie rozwiązania.

Najnowsze osiągnięcie w tej dziedzinie zostało opisane na łamach "Materials Today Bio". Jest nim beton zawierający w sobie składniki ludzkiego pochodzenia, a dokładniej mówiąc białko znajdujące się w ludzkiej krwi i związek znajdujące się w ludzkiej krwi, moczu, pocie oraz łzach. Oprócz nich, w jego składzie można znaleźć sztuczny regolit, stworzony na wzór tego, który można spotkać na Księżycu czy Marsie.

- Naukowcy próbowali opracować realne technologie do produkcji materiałów podobnych do betonu na powierzchni Marsa, ale nigdy nie przestaliśmy myśleć, że odpowiedź może być w nas przez cały czas – powiedział inżynier ds. materiałów Aled Roberts z Uniwersytetu w Manchesterze, cytowany przez Science Alert.

Zdaniem naukowców biokompozytowe materiały są mocniejsze niż zwykły beton i nadają się do budowy budynków na innych planetach. Nie jest to też nowe rozwiązanie. Już w średniowieczu wykorzystywano krew zwierząt do wiązania zaprawy. Dodatkowo użycie komponentów, które pochodzą od ludzi, pomogłoby w rozwiązaniu problemu, jakim jest transport materiałów potrzebnych do budowy kosmicznych kolonii.

Serwis Science Alert podkreśla, że zgodnie z najnowszymi danymi, wystrzelenie jednego kilograma w kosmos to koszt co najmniej 1500 dolarów. Nie uwzględniono w tym kosztów transportu, ale w raporcie z 2017 roku eksperci wykazali, że wysłanie jednej cegły na Marsa może łącznie kosztować nawet 2 miliony dolarów. Dlatego wykorzystanie wszystkiego, co jest już na obcej planecie, może pomóc w realizacji misji kolonizacji kosmosu.

Naukowcy już wcześniej wykazali, że sztuczny regolit przypominający ten na powierzchni Marsa i Księżyca (czyli wierzchnia warstwa gruzu i skał) może być opłacalnym materiałem budowlanym. Potrzeba jednak czegoś, co pozwoli go scalić. W 2020 roku międzynarodowy zespół badaczy odkrył, że związek zawarty w ludzkim moczu (zwany mocznikiem) pomaga uplastycznić beton. Dzięki niemu staje się on trwalszy i jednocześnie bardziej elastyczny.

Bazując na tych odkryciach, eksperci stworzyli materiał o nazwie AstroCrete, wykorzystujący białko zwane albuminą, znajdujące się w ludzkim osoczu krwi, do wiązania betonu. Jego dodanie sprawiło, że wytrzymałość materiału na ściskanie dochodziła do 25 megapaskali, co jest porównywalne z wytrzymałością zwykłego betonu na Ziemi, wynoszącą od 20 do 32 megapaskali. Z kolei dodanie do AstroCrete jeszcze mocznika sprawiało, że wytrzymałość materiału jeszcze bardziej wzrosła i osiągnęła poziom 39,7 megapaskali.

- W istocie, albumina surowicy ludzkiej produkowana przez astronautów in vivo może być ekstrahowana w sposób półciągły i łączona z regolitem księżycowym lub marsjańskim – przekonują eksperci. Dodają też, że w ciągu dwóch lat sześciu ludzi mogło oddać wystarczającą ilość albuminy, aby zbudować 500 kilogramów AstroCrete.

Badania są obiecujące, ale potrzeba kolejnych analiz, które pomogą w rozwijaniu pomysłu. Naukowcy wciąż nie wiedzą, jakie są długofalowe zdrowotne skutki ciągłego oddawania osocza w kosmicznych warunkach i ile osocza może oddać jedna osoba, aby nie odbiło się to na jej zdrowiu.