Urea – običan otpad ili potencijalno blago?

UVOD

Mokraća je tekućina kojom se iz organizma izlučuju otpadni produkti metabolizma te strane i štetne tvari. Iako mokraću možemo smatrati otpadnom tvari, ona i dalje sadrži kemijske spojeve koji se mogu iskoristiti u razne svrhe. Jedna od glavnih komponenti mokraće jest urea. Ona je u osnovi otpad koji nastaje kada tijelo metabolizira proteine, a ima širok spektar primjena: u agrikulturi, kemijskoj industriji, automobilskim sistemima, medicini… Ali možemo li ovu naizgled jednostavnu sastavnicu učiniti više zanimljivom? Može li ova molekula pomoći astronautima u izgradnji svemirskih naselja?

DOBIVANJE CEMENTA

Svemirske agencije iz cijeloga svijeta nadaju se da će jednog dana kolonizirati Mjesec. Međutim, izgradnja svemirske baze na Mjesecu nije jeftin proces. Prenošenje samo jednog kilograma tereta sa Zemlje u orbitu košta oko 10 000 američkih dolara. Istraživači su zato usmjerili svoje djelovanje u svrhu pronalaska alternativnog građevinskog materijala za izgradnju lunarnog naselja, a radi se o sirovinama koje mogu biti pronađene na samom Mjesecu, kao što je Mjesečeva prašina, od koje bi se mogao praviti jedan od ključnih građevinskih materijala  – cement.

Većina recepata za cement zahtijeva puno vode, a transport vode u svemir nije jednostavan. Kako bi se smanjila potrebna količina vode, mogu se koristiti superplastifikatori. Oni omogućavaju proizvodnju cementa s manjim utroškom vode. Problem je u tome što oni pripadaju skupini organskih spojeva, kojih je manjak na Mjesecu.

ISTRAŽIVANJE

Kemičarka Anna-Lene Kjøniksen i tim njezinih suradnika predložili su svoje rješenje za taj problem. Oni su napravili cement od uree i umjetne Mjesečeve prašine. Umjesto prave Mjesečeve prašine, koristili su se silicijevim (IV) oksidom i aluminijevim oksidom u prahu. Sadržaj praha kojim su se koristili sličan je sadržaju letećeg pepela, koji se primarno sastoji od oksida silicija, aluminija, željeza i kalcija, a koji je jedan od glavnih sastojaka uobičajenih cementnih smjesa. Tim znanstvenika pomiješao je taj prah s ureom u prahu (ne s destiliranom iz pravog urina) zajedno s malo vode kako bi napravili cement.

REZULTATI ISTRAŽIVANJA

Urea je dala vrlo dobre rezultate u usporedbi s upotrebom drugih superplastifikatora.  Smjesa koju su napravili zadržala je oblik pod malom težinom i podnijela je temperaturne promjene. Kjøniksen i njezin tim planiraju testirati cement na ekstremnijim temperaturama jer se temperature na Mjesecu mogu kretati od -173 do 127 °C te u vakuumskoj komori, koja bi oponašala nedostatak atmosfere na Mjesecu.

U stvarnom životu izrada cementa od uree vjerojatno će biti složenija od samog mokrenja u posudu. Potrebno je još istražiti hoće li budući astronauti morati pročišćavati svoj urin ili bi ga mogli upotrijebiti u njegovu izvornu obliku. U svakom slučaju, izrada cementa s ureom na Mjesecu bila bi vrlo praktična i učinila bi troškove istraživanja drastično manjima.