Blue Alchemist: zonnepanelen van maanstof

Het ruimtevaartbedrijf van topman Jeff Bezos van Amazon is er naar eigen zeggen in geslaagd om functionerende zonnepanelen te produceren van maanstof. Goed nieuws, want het is schreeuwend duur en kost heel veel energie om materialen vanaf de aarde naar de maan te brengen. Ook is de technologie van Blue Alchemist op aarde heel interessant.

Intense ruimterivaliteit brengt innovatie

Niets is zo goed voor de ruimtevaart als een koude oorlog, en dat wat dat betreft is de ruimterace tussen de Verenigde Staten, Rusland en China nu echt losgebarsten.

Bij de techmiljardairs met ruimtevaart als hobby, was het altijd al haat en nijd, in het bijzonder tussen SpaceX-oprichter Elon Musk en Jeff Bezos. NASA is niet al te blij met de enorme kostenoverschrijdingen van de ruimteschepen waar het SLS-consortium van -onder meer- Bezos, waar concurrent SpaceX het voor veel lagere tarieven kan.

Vandaar dat dit succes van Blue Alchemist als geroepen komt voor BlueOrigin, het ruimtevaartbedrijf van Bezos.

Hoe werkt de technologie van Blue Alchemist?

Maanstof, de wetenschappelijke term is maanregoliet, bedekt het maanoppervlak als een laag gruis van enkele meters dik. Het bestaat uit gruis, kleine stofdeeltjes van enkele micrometers groot. Omdat er op de maan geen water of erosie is, zijn de randen van de poederdeeltjes zeer scherp en schadelijk om in te ademen. Vooral voor onze cellen pakt een kennismaking slecht uit, omdat ze lukraak celmembranen doorboren. Maar in een ruimtepak heb je daar geen last van.

De stofdeeltjes bestaan uit silicium, zuurstof en met zuurstof verbonden metalen als magnesium, ijzer, calcium, aluminium en sporen van andere elementen. Ook standaard zonnepanelen bestaan uit silicium. Dat betekent dat het mogelijk is om uit regoliet zonnepanelen te maken, met zuurstof en metalen als restproduct.

Natuurlijk moet je het silicium daarbij wel heel goed kunnen zuiveren. Voor hoge kwaliteit zonnepanelen heb je 99,999 procent zuiver silicium nodig. Dat gebeurt door elektrolyse. Eerst komt het ijzer vrij, dan silicium en uiteindelijk aluminium. En er komt voortdurend zuurstof vrij, wat astronauten kunnen ademen en wat je ook als raketstuwstof kan gebruiken.

Het zuiveringsproces werkt door het regoliet te verhitten tot 1600 graden en dan met behulp van elektrische stroom het mengsel te scheiden in zuurstof en de restfractie. het zonnepaneel zelf bestaat uit puur silicium, maar het moet wel beschermd worden tegen agressieve kosmische straling. Daarvoor worden de materialen uit de rest van het mengsel gebruikt om een soort beschermend glas te fabriceren. Uit experimenten van Blue Origin blijken deze Blue Alchemist zonnepanelen het meer dan 10 jaar uit te houden onder de barre omstandigheden op de maan.

Blue Alchemist eco-zonnepanelen op aarde

Ook voor ons aardlingen is deze technologie goed nieuws. Bij de productie komt namelijk geen CO2 vrij, of giftige chemicaliën. Giftige en explosieve chemicaliën hoeven ook niet te worden gebruikt om ze te maken, zoals bij de zonnepanelen van nu.

Dat betekent dat je dit ook heel goed in woestijnen als de Sahara zou kunnen gebruiken om daar op grote schaal, ecologisch verantwoord, zonnepanelen te fabriceren. zonder dat er verdere andere materialen nodig zijn, want regoliet lijkt qua chemische samenstelling redelijk op de samenstelling van woestijnzand. Een zonnig vooruitzicht, natuurlijk. In het artikel van Blue Origin is niets vermeld over het rendement van de zonnepanelen. Maar gezien de enorme beschikbare oppervlakte is dat niet een heel groot probleem.

Bron: Blue Origin