Forskere udvikler vandløs beton til Mars-byggeri
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Forskere udvikler vandløs beton til Mars-byggeri

Når mennesker en dag lander på Mars, vil udfordringerne stå i kø. Pladskrævende byggekomponenter til nye marsbaser fra Jorden kan i et vist omfang medbringes. Men transporten bliver besværligt, dyr, og blot udgøre en midlertidig løsning.

Fremtidige Mars-ophold er derfor afhængig af optimal udnyttelse af den røde planets ressourcer.
For tiden undersøger flere rumagenturer, hvordan det i praksis kan foregå.

Her kan en nyudviklet 'martiansk beton' komme til sin ret. Lin Wan og hans forskerhold fra det amerikanske universitet Northwestern University i Ilinois har nemlig udviklet betonen, der fremstilles af materialer direkte fra marsoverfladen. Helt uden vand forstås. Det skriver hjemmesiden Technology Review.

Svovlbeton er en gammel kending

Det bindende materiale er svovl, som først opvarmes til 240 grader, blandes med marsjord i flydende form og nedkøles. Det lyder næsten for simpelt, men angiveligt er det alt, der skal til for at massen størkner og bliver til en brunlig og ganske solid beton.

Svovl-baseret beton er faktisk ingen ny opfindelse. I årtier har en jordlig version, ikke uden problemer, været forsøgt udviklet. I takt med at svovlet køler og ændrer struktur risikere det nemlig at krympe i processen, hvilket svækker materialet.

Når det omvendt lykkes, har svovlbetonen til gengæld flere nyttige egenskaber. Det er meget modstandsdygtigt overfor aggressive miljøer, har høj frostbeskyttelse og er vandtæt.

I halvfjerdserne undersøgte forskere muligheden for at bruge svovlbeton til opførelsen af baser på Månen. Det kom man ikke langt med, da svovl i lufttomt rum direkte ændrer form fra fast til gas og ikke levner meget byggemateriale.

Til forskel fra Månen har Mars som bekendt en anelse atmosfære. Men hvorvidt det er nok til at holde svovlen i betonform stabil, er ikke afklaret.

Kan blive stærkere end vand-beton

Derfor udviklede Wan og forskerholdet deres egen marsbeton af ”simuleret Marsjord”. Efter at have blandet jorden med opvarmet svovl og nedkølet dem i blokke blev man klogere på den præcise fysiske struktur og kemiske sammenhæng udsat for forskellige tryk. Det viste sig, at jo finere partikler man smed i blandingen, jo stærkere blev svovlbetonen.

»Det optimale blandingsforhold til martiansk beton er 50 procent svovl og 50 procent Mars-jord med en maksimal partikelstørrelse på én millimeter«, lyder det i en skriftlig kommentar fra holdet. Faktisk kan den særlige kemiske blanding vise sig at være hele to en halv gange mere solidt end den beton, der på Jorden er godkendt til beboelse-standard.

Også Mars-atmosfæren ser ud til at være fin til formålet.

»Både det atmosfæriske tryk og temperaturene på Mars er tilstrækkelige til opbevaring af svovl-betonkonstruktioner«, skriver holdet.

Og fordelene stopper ikke her. Betonen kan nemlig genbruges ved blot at opvarme det – i princippet så mange gange det skal være.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det bindende materiale er svovl, som først opvarmes til 240 grader, blandes med marsjord i flydende form og nedkøles. Det lyder næsten for simpelt, men angiveligt er det alt, der skal til for at massen størkner og bliver til en brunlig og ganske solid beton.

Hvis marsjord skal være i flydende form, kræver det så ikke at der er en form for væske indblandet? Vil man så her bruge medbragt vand eller var der noget om flydende vand på Mars?

disclaimer: Har ikke læst selve artiklen.

  • 1
  • 17

Hvis marsjord skal være i flydende form, kræver det så ikke at der er en form for væske indblandet?

Ja, lidt ligesom flydende sten - bedre kendt som lava - det er også bare en almindelig sten man har gjort våd, og så bliver den flydende :-P

Men seriøst:
Du har en pointe i at sætningen er skrevet så den nemt misforstås.
Jeg læser det som at svovlet opvarmes til 240 grader (Kelvin? Fahrenheit? Celsius? Enheder på angivelser i Ing's artikler, tak!), hvor svovlet ved den høje temperatur smelter og bliver flydende, og derefter blandes med helt almindelig, tør marsjord.

Ing-artiklens link til hjemmesiden "Technology Review" dur desværre ikke - jeg tror jeg har fundet originalartiklen her: http://www.technologyreview.com/view/54521...

Her skrives der ganske rigtigt om "molten sulphur", dvs. "smeltet svovl".

  • 14
  • 1

Vi kan vist godt gå ud fra at det ikke er Kelvin da 240°K er et godt stykke under 0°C ;-)
...og sidst jeg checkede var svovl et fast stof ved 20°C.

  • 2
  • 1

Er der overhovedet frit svovl på overfladen af Mars?

Wikipedia skriver at Mars' kerne består af jern og nikkelsulfider, men ellers omtales svovl ikke. Hvis man skal medbringe svovl fra jorden, er hele historien uden mening.

  • 5
  • 0

Fahrenheit: https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur

Udmærket. Foruroligende nok skriver den lænkede artikel fra Technology Review:

"heat sulphur to about 240 °C so that it becomes liquid".

Måske skulle ing.dk have imødegået forvirringen ved at skrive noget i retning af:
"Det bindende materiale er svovl, som først smeltes ved en opvarmning til 116 °C, og så blandes med marsjord hvorefter blandingen størkner".

  • 2
  • 0

Vi har sendt droner og robotter til mars som bygger baser for mennneskene i de 20 foregående år. Robotterne har en avatarfunktion hvor et menneske fra Jorden kan overtage den ellers autonome robot og styre den i et vr interface. Det træner man også astronauterne med her på Jorden. Når menneskene ankommer står bygninger færdige til dem. Robotterne har endda sået og plejet afgrøder som er klar til at brødføde dem.

  • 1
  • 5

Min morfar (der i øvrigt var snedker) lærte mig som barn, at hvis jeg skulle fastgøre metal i granit (el.lign), så borede man et hul, anbragte metalstangen, hvorefter man hældte smeltet svovl i hullet og lod det størkne.

Såvidt jeg husker, så var metalopsatserne på den udvendige trappe på Sorø Akademi fastgjort på den måde.

Med venlig hilsen - Steen Ahrenkiel.

  • 2
  • 2

"Bedrock rocks were found to be sedimentary rocks with a high concentration of sulfur in the form of calcium and magnesium sulfates. Some of the sulfates that may be present in bedrocks are kieserite, sulfate anhydrate, bassanite, hexahydrite, epsomite, and gypsum. Salts, such as halite, bischofite, antarcticite, bloedite, vanthoffite, or gluberite may also be present."
https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_...

Hvad sker der med sulfater der opvarmes til 240 °C ?
http://inhabitat.com/scientists-create-sul...

  • 0
  • 0

Svovlets faseovergange ved opvarmning er en uhyre indviklet historie, som jeg vil tillade mig at forenkle meget for overskuelighedens skyld.
Svovl smelter ved 119°C [ 240°F = 115,6°C ] til en letflydende gul væske af ringformede S8-molekyler.
Ved yderligere og langvarig opvarmning sker ændringer, som jeg vil forbigå.
Ved ca. 160°C sker der pludselig en drastisk forvandling, idet det letflydende gule svovl pludselig bliver mørkebrunt og meget stivere end sirup, idet ringene i det lavmolekylære svovl åbner sig, og svovlet polymeriserer.
Ved yderligere opvarmning (over 200°C) starter en med temperaturen tiltagende nedbrydning af af det polymeriserede svovl, men først ved temperaturer omkring 400°C er svovlet igen totalt tyndtflydende.

Svovlet koger ved 444,6°C, men hvis man inden hælder det smeltede svovl i koldt vand, så det bratkøles, kan man få tråde af såkaldt "plastisk svovl". Disse tråde er elastiske (lidt som elastik), hvis man hiver i dem. Dog begynder der snart en langsom omdannelse til lavmolekylært svovl.
For en mere fuldstændig udredning henvises til speciallitteratur om emnet.
Svovlets faseændringer under opvarmning vil komplicere den foreslåede brug som beton.

Med venlig hilsen - Steen Ahrenkiel.

  • 2
  • 1

FABRIKATION:
1 del frit svovl sammensmeltes med 2 dele Kaliumcarbonat, indtil det bliver letflydende (ved rødglødhede, så vidt jeg husker).
Fabrikationen bør nok foretages udendørs, da det frembringer en stærk lugt af især svovldioxid, der sikkert vil genere i køkkenet.
Det størkner til en grønlig fast masse af "SVOVLLEVER" = Kaliumpolysulfid, der skal opbevares godt tillukket, fordi det både er vandsugende og oxideres af luftens ilt.

Hvis man knuser det inden anvendelsen, går opløsningen hurtigst, når man vil opløse det til sprøjtevæske.
Til vintersprøjtning anvendes en ca. 2% opløsning (100g pr. 5 liter vand)
Til sommersprøjtning anvendes en ca. 0,3% opløsning (15g pr. 5 liter vand)

Det er uhyre effektivt, og det udrydder svampe (stikkelbærdræber, skurv, blommepest, meldug m.m.) + bladlus og andet småkryb.

Hvis opløsningen er for stærk, så svider den unge skud og blade.
Virkningen er til gengæld ret kortvarig, så sprøjtning skal nok gentages flere gange med relativt korte mellemrum ved forårs/sommersprøjtning.
Midlet kan regne væk, og det iltes hurtigt til "svovlgødning" (dvs. at det bliver til aldeles ugiftigt "gødning" på kort tid).
PS. Det lugter lidt af svovlbrinte (rådne æg) under anvendelsen.

Med venlig hilsen - Steen Ahrenkiel.

  • 1
  • 1

Vi kan vist godt gå ud fra at det ikke er Kelvin da 240°K er et godt stykke under 0°C ;-)
...og sidst jeg checkede var svovl et fast stof ved 20°C.

Sidst du tjekkede på Jorden var svovl et fast stof ved 20°C - husk at ting godt kan opføre sig anderledes på Mars ;-)

Men OK - pointen var at Ing skal huske at sætte enheder på størrelser - 240° er i min optik en vinkel, og ikke en temperatur.

(Og så glemte jeg desværre at nævne Réaumur og Rankine temperaturskalaerne).

  • 0
  • 0