Sauerstoffextraktion per Magnetismus

Die Bereitstellung von Sauerstoff für Astronaut:innen an Bord der Internationalen Raumstation und anderer Raumfahrzeuge ist ein komplizierter und kostspieliger Prozess. Álvaro Romero-Calvo von der Universität von Colorado Boulder hat nun nachgewiesen, dass Magnetismus hilft, Sauerstoffblasen aus Wasser herauszulösen. Für künftige Missionen zum Mond oder Mars wäre dies ein wichtiger Schritt, um Systeme zur Sauerstoffproduktion leichter und energieeffizienter zu gestalten.

Auf der Internationalen Raumstation wird Sauerstoff mit Hilfe einer elektrolytischen Zelle erzeugt, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. In Schwerelosigkeit werden Gasblasen allerdings in einer Flüssigkeit festgehalten und können nicht - wie wir es von kohlensäurehaltigen Limonaden auf der Erde kennen – einfach aus der Flüssigkeit nach oben steigen. Derzeit werden Zentrifugen eingesetzt, um diese Gase aus dem System zu entfernen. Diese sind allerdings groß und schwer und benötigen zudem noch erhebliche Wartungsarbeiten und Energieaufwand. Insbesondere für einen Einsatz in Mond- oder Mars-Missionen, in denen möglichst leichte und autarke Systeme mitgenommen werden sollten, hat das in Natures „npj Microgravity Journal“ veröffentlichte Forschungsergebnis großes Potential. "Man braucht keinen Strom. Man braucht keine Zentrifugen. Stattdessen ist es ein völlig passives System", sagt Romero-Calvo.

Nach jahrelangen Berechnungen und Computersimulationen wurde das System als Experiment im Fallturm des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen getestet und dadurch bewiesen, dass das Konzept in der Schwerelosigkeit des Weltraums funktioniert wird. Der nächste Schritt für das internationale Team – bestehend aus Forschenden der Universität Colorado Boulder, der Freien Universität Berlin, der Universität Warwick – wird sein, ihre Ergebnisse mit Experimenten auf Suborbital-Raketen weiter zu verifizieren. Das Projekt wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.

Link zur Publikation: https://www.nature.com/articles/s41526-022-00212-9

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Jasmin Plättner
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