Treibstoff aus Mondgestein

Für die kommenden Jahre sind derzeit zahlreiche Missionen zum Mond geplant – doch ohne eine zuverlässige Energieversorgung werden sie nicht auskommen. Daher schlagen Forscher nun ein Konzept vor, wie sich Treibstoff auf dem Mond selbst erzeugen ließe. In der Fachzeitschrift „Joule“ berichten sie über erste Ansätze, wie sich aus Mondgestein effiziente Katalysatoren für die Erzeugung von Wasser- und Sauerstoff bis hin zu flüssigen Energieträgern herstellen ließen. Damit bräuchten Mondraketen in Zukunft womöglich weniger Zuladung auf ihrer Reise.

„Auf dem Mond vorkommende Ressourcen zu nutzen, um die Nutzlast der Raketen zu minimieren“, lautet das Ziel des Materialforschers Yingfang Yao von der Nanjing Universität. Um diesem Ziel einen Schritt näher zu kommen, analysierte er mit seinen Kollegen Mondgestein, das im Rahmen der Mondmission Chang’e 5 Ende 2020 zur Erde transportiert worden war. Die nordöstlich des Vulkanmassivs Mons Rümker im Oceanus Procellarum gesammelten Proben waren reich an Eisen und Titan und eignen sich damit als Katalysatoren für die Treibstoffgewinnung. Diese Proben untersuchten die Forscher anschließend in Laborexperimenten auf der Erde.

Mondgestein

Dabei stellte sich heraus, dass die Katalysatoren zwar noch nicht sehr effizient, aber zumindest geeignet waren, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. In einem darauffolgenden Prozess ließ sich aus dem Wasserstoff und Kohlendioxid das Gas Methan herstellen. Damit wurde die Basis gelegt, um in weiteren Schritten sogar flüssige Treibstoffe produzieren zu können. Als Energiequelle für diese Herstellungsprozesse schlagen die Autoren der Studie vor, Solarstrom zu nutzen, den man mithilfe von Solarzellen auf dem Mond gewinnen könnte. Das für die Reaktionen notwendige Wasser und Kohlendioxid wiederum ließe sich beispielsweise aus der feuchten Atemluft der Mondfahrer erhalten. Auch Wasservorkommen an den Polen oder aus tieferen Mondschichten könnten in diesen Kreislauf eingespeist werden.

Diese Studie ist ein erster Ansatz, um auf dem Mond vorkommende Ressourcen für eine Versorgung mit Sauerstoff und Energie zu nutzen. In weiteren Versuchen wollen Yao und seine Kollegen die Katalysatoren aus Mondgestein noch effizienter machen. Allerdings wäre es auch in Zukunft noch notwendig, Solarzellen und benötigte Geräte zum Mond zu transportieren. Doch mit dieser Strategie scheint es nicht ausgeschlossen, die Menge an zu transportierendem Material durch Raketen zu reduzieren. Ganze Kraftwerke und Fabriken für die Versorgung von Menschen auf dem Mond bleiben aus heutiger Sicht aber noch eine Vision für eine fernere Zukunft.