JÖVŐ
A Rovatból

Egyszerűen nincs annyi nyersanyagunk, hogy ilyen pazarlóan éljünk

Muszáj csökkentenünk a gazdaság anyaghasználatát, ami a környezet- és klímavédelmi célok teljesülésén túlmenően helyi és globális szintű konfliktusok elkerülését is lehetővé tenné.
Másfélfok, Horváth Bálintfotó: Martin Reisch, Unsplash - szmo.hu
2021. december 16.


Link másolása

A mostani, rendkívül pazarló gazdasági modellünkkel gyerekeink és a fiatalok erőforrásait éljük fel: ha továbbra is a termelés-fogyasztás-haszon háromszögében mozgó lineáris gazdasági rendszert működtetjük, akkor pár évtizeden belül olyan kulcsfontosságú nyersanyagok fogyhatnak el, mint az ezüst, az arany, a cink vagy az ólom – írja a Másfélfok. Európa különösen kitett, mivel a legszegényebb nyersanyagkészlettel rendelkező kontinens. Bár a körforgásos gazdaság sokkalta több, mint az újrahasznosítás, igazi felfutását mégis az eredményezte, amikor a fejlődő országok, élükön Kínával, nem fogadták be többé a fejlett világ hulladékát. A termelés hatékonyságának a fokozása már rég nem elég, teljes paradigmaváltásra van szükség. Muszáj csökkentenünk a gazdaság anyaghasználatát, ami a környezet- és klímavédelmi célok teljesülésén túlmenően helyi és globális szintű konfliktusok elkerülését is lehetővé tenné.

A körforgásos gazdaság koncepciója nagy hírnévre tett szert azóta, hogy az Európai Bizottság 2015 decemberében kiadta a megvalósításával kapcsolatos első akciótervet, amit azóta frissítettek. A körforgásos gazdaság az elmúlt 250 év ipari fejlődése során felállított lineáris rendszernek („elvesz-termel-eldob”) az ellentétje, amiben nem keletkezik hulladék, a termékek alapanyagait visszaforgatjuk a termelési rendszereinkbe, így minden anyag hasznosul.

A körforgásos gazdaság EU-s megvalósításának egyik fő mozgatórugója Kína azon döntése volt, mely szerint 2018-tól kezdve nem vesz át több műanyag hulladékot más országoktól. Ez nagy csapást jelentett, mivel az azt megelőző 30 évben Kína fogadta be a – főként fejlett – világ által termelt műanyag hulladék felét. Kína esetén túl pedig általánosan elmondható, hogy az utóbbi időben több fejlődő ország jelezte a hulladékimportja felszámolását. Ez alapjaiban rázta meg az eddig fennálló nemzetközi hulladékkereskedelmet, amely fontos része volt megannyi fejlett ország hulladékkezelési gyakorlatának.

Lineáris gazdaság – újrahasznosító gazdaság – körforgásos gazdaság. Forrás: Circular Flanders / Loop Sustainability Consulting

Az EU számára a lineáris mechanizmusok viszont nemcsak a termelési-fogyasztási rendszer végét jelentő, kezelhetetlen mennyiségű hulladék miatt válnak fenntarthatatlanná. A lenti ábrán látható, hogy az európai kontinens a legszegényebbnek mondható a nyersanyagokkal való ellátottság tekintetében, ami egyre nagyobb kitettséget jelent a globális gazdasággal szemben.

Forrás: Vlaanderen Circulair (2014)

Ráadásul több kritikus fontosságú nyersanyagra elmondható, hogy nagy fokú koncentrációban szerezzük be őket más országoktól. Az EU-ba érkező ritkaföldfémek 98%-a Kínából származik, a felhasznált borát 98%-át Törökország fedezi, a platinaszükséglet 71%-át pedig a Dél-afrikai Köztársaságból importáljuk.

Szó szerint feléljük a jövőt, ha így folytatjuk

Az EU-n túlmenően a termeléshez szükséges nyersanyagok globális szinten is egyre szűkösebben állnak rendelkezésre. Az alábbi ábra szemlélteti, hogy a 2010-ben született generációnak mennyi ideig állnak még rendelkezésre a főbb ipari és energiatermelésre használt erőforrások.

Forrás: Vlaanderen Circulair (2014)

Ha első ránézésre csak az alsó – piros színárnyalatokkal jelölt – csoportra tekintünk, láthatjuk, hogy a főbb ipari felhasználású fém- és nemesfémkészletek (antimon, ólom, cink, ezüst, arany stb.) már a jelenlegi évtized végére kimerülhetnek. Ennek tudatában nem meglepő, hogy a döntéshozók elkezdték sürgetni a termelésbe történő visszaforgatásukat.

A két felső kategóriát pedig érdemes párhuzamosan értelmezni. A sárgásbarna árnyalatokkal jelölt fosszilis és nukleáris energiahordozók – főként a kőolaj – esetében szintén csak évtizedekig tartó elérhetőségről beszélhetünk. Tehát elmondható, hogy

a napjainkban kibontakozó energiaátmenet közel sem a környezeti tudatosság jele, sokkal inkább piaci racionalitás áll mögötte.

Ám a szükséges nyersanyagok tekintetében nem sokkal kedvezőbb a helyzet az alternatívát jelentő megújuló energiahordozókkal sem. Az azokat hasznosító technológiák előállításához szintén fogytán állnak a szükséges erőforrások.

Ezt az összefüggést árnyalja tovább a lenti ábra, amely a zöld és digitális forradalmat fémjelző technológiák és azok nyersanyag-igényének összefüggéseit elemzi. A nyersanyagokat egyben rangsorba is állítja az ellátási láncuk kockázati kitettsége alapján. A kockázat forrása ebben az esetben nem az előző ábrán látott mennyiségbéli elérhetőségre utal, hanem arra, hogy a meglévő készletek ellátását milyen mértékben befolyásolhatják geopolitikai konfliktusok, valamint mennyire gazdaságos azok kitermelése.

Forrás: European Commission, Critical materials for strategic technologies and sectors in the EU – a foresight study, 2020
Láthatjuk, hogy a növekvő nyersanyaghiány és az amiatt keletkező geopolitikai konfliktusok komoly kockázatot jelentenek az energiaátmenetre és a digitalizációra, így végső soron a klímacélokra is.

Jó gyakorlatok: a termék, mint szolgáltatás

2016 őszén Hollandia kiadta a világ első nemzeti szintű körforgásos gazdasági stratégiáját. A dokumentum bemutatta, miként képzelik el 2050-re egy teljesen körforgásos holland gazdaság kialakítását, ahol minden felhasznált anyag újbóli hasznosításra kerül.

E hosszú távú célkitűzés mellett a stratégia másik sarokpontja az volt, hogy már 2030-ra a felére kell csökkenteni a gazdaság teljes anyaghasználatát.

A zárt anyagáram megteremtése mellett tehát szakpolitikai prioritás lett a dematerializáció, azaz a gazdaság anyaghasználatának a csökkentése. Ezzel a körforgásos gazdaság értelmezési spektruma is kibővült, a hulladékok termelésbe való visszaforgatása helyett előtérbe került a keletkezésük elkerülése. A hulladékmegelőzés egyik leghatékonyabb módja a hosszú élettartamú termékek gyártása, amelyek később romlanak el és a javításuk – akár maga a felhasználó által – sokkal egyszerűbb.

Ezen a ponton viszont komoly érdekellentéthez érkezünk az üzleti világ jelenlegi felfogásával szemben. Az újrahasznosításban talán már egyre többen látják az üzleti lehetőséget olyan ágazatokban, ahol fogytán vannak az elérhető erőforrások, és olcsóbbá válik a már használt anyagok termelésbe való visszaforgatása. A gazdaság aktuális berendezkedésének viszont meghatározó pillére a termékek folyamatos legyártásán és eladásán történő haszonszerzés. Vagyis a gyártók érdeke, hogy a fogyasztók rövid időközönként új termékeket vásároljanak, biztosítva ezzel a cégük növekedését.

E probléma megoldására a korábbiakban járható útnak tűnt a termelés hatékonyságának a fokozása, vagyis az egységnyi anyaghasználaton elért magasabb haszon előállítása. Azonban napjainkra rá kellett ébrednünk, hogy

hiába használunk egyre hatékonyabb technológiákat, globálisan mégis növekszik az alapanyagok felhasználásának abszolút mértéke.

Tehát elmondhatjuk, hogy hiába térünk át az extenzív gazdasági működésről az intenzív formára, a hiba magában a termelésalapú növekedési felfogásban keresendő. E szemléletben a természeti erőforrásokat a gazdaságon történő átfolyásukkal váltjuk pénzre – azaz gazdasági növekedésre.

A körforgásos gazdaság éppen ezen szeretne változtatni. A megvalósításának az eszköztára nemcsak innovatív újrahasznosítási technológiákból és terméktervezési irányzatokból áll, hanem új üzleti megoldásokból is. A körforgásos üzleti modellek alkalmazkodnak a változó piaci körülményekhez és lehetővé teszik a cégek számára, hogy

a termékek eladása helyett azok kiadásával termeljenek gazdasági hasznot.

Ezen úgynevezett „termék, mint szolgáltatás” modelleknek a mintapéldája az Amszterdam-Schiphol reptér esete, ahol nem megvásárolták a világítótesteket, hanem bérelni kezdték őket. A bérbeadó Philips folyamatosan felügyeli és a természetes fényviszonyokhoz igazítja a világítást, amellyel a reptér a felére csökkentette az energiahasználatát. Emellett a Philips a bérelt termék tulajdonosaként köteles cserélni az elromlott világítótesteket, így nem érdeke azok korai meghibásodása.

A körforgásos gazdaság dematerializációs irányzatának hallatán sokan kétkednek az üzleti megvalósíthatósága kapcsán. A materiális fogyasztás csökkentését ugyanis sokáig a gazdasági növekedés visszaesésével azonosították. Az előző esettanulmány jó példa arra, hogy a körforgásos gazdaságban

a fogyasztás nem eltűnik, csak átalakul, és egy teljesítményalapú dimenzióba terelődik.

Az eddig leírtakat foglalja össze a Körforgás létrája, amely bemutatja a preferált tevékenységeket, és hierarchiába rendezi azokat az általuk elkerülhető anyag- és energiaveszteségek mértéke alapján.

Forrás: Horváth (2019) Cramer (2017) alapján

A fent látható hierarchiát sokan nevezik „10R” megközelítésnek, utalva ezzel a korábban elhíresült „Reduce-Reuse-Recycle” szlogenre, amelyet „3R” néven ismertünk. Az is arra hívta fel a figyelmet, hogy a gazdaság fenntartható átalakításához először az anyagias fogyasztás csökkentésére van szükség, utána a már elfogyasztott termékek minél hosszabb felhasználására, és csak a folyamat végén jutunk el a termékek anyagában történő újrahasznosításához.

Nincs benne semmi újdonság, mégis újra ki kell találnunk a világgazdaságot

Ezen a ponton a fenntarthatóság területén tájékozottabb olvasókban felmerülhet a kérdés, hogy a körforgásos gazdaságban tulajdonképpen mi az újdonság?

- A „Bölcsőtől bölcsőig” elven alapuló, zárt anyagáramú rendszerek koncepcióját eddig is ismertük.

- A hulladékkezelés helyett a hulladékmegelőzésre fókuszáló Zero Waste kezdeményezés már szintén régóta létezik, amelynek a hierarchiája a termékélettartam meghosszabbítását és a materiális fogyasztás csökkentését preferálja az újrahasznosítás felett.

- A termékeket szolgáltatásként kínáló üzleti modellekről szintúgy évtizedek óta hallani (különböző megnevezések alatt).

- A felsoroltakon kívül pedig több olyan fenntarthatósági megközelítés létezik, amelyekből szintén táplálkozik a körforgásos gazdaság koncepciója.

A körforgásos gazdaságban tehát nincs semmi újdonság. Tulajdonképpen egy gyűjtőfogalomként szolgál, amely magába tömöríti a korábbi évtizedek fenntarthatósági irányzatait. Ha ennyi évig ismertük ezeket az elveket, akkor miért épp most vált olyan fontossá a gyakorlati megvalósításuk? A válasz az, hogy

az eddig preferált lineáris struktúra egyre inkább veszít a költséghatékonyságából, és egyáltalán a fizikai fenntarthatóságából.

Paradox módon, az újdonság hiánya ellenére, az emberiség a történelme során látott legnagyobb paradigmaváltás előtt áll. Legutóbb az első ipari forradalom idején volt példa hasonlóra, amikor elkezdtünk fosszilis energiahordozókat hasznosítani és gépesíteni az ipari termelést. Ennek eredményeként az elmúlt 250 évben az emberi népesség és az általa kitermelt természeti erőforrások mértéke soha nem látott exponenciális növekedésbe kezdett, amelyet napjainkban a „nagy felgyorsulás” néven ismerünk. Az iparosodás második és harmadik forradalmi szakasza a nagy képet tekintve nem sokat változtatott az alapvető mechanizmusokon, csupán innovatív megoldásokkal fokozta annak a hatékonyságát.

A negyedik ipari forradalom – másnéven Ipar 4.0 – ezzel szemben alapjaiban változtat a rendszeren, megújuló alapokra terelve az energiatermelést és digitalizálva a gazdaság működését. Ha ezeket viszont a megszokott lineáris felfogásban hajtaná végre, az iparosodás következő szakaszára talán már teljesen kifogynánk a természeti erőforrásokból. A körforgásos átalakulás tehát nem csupán környezeti megfontolásból jelent meg a közéleti diskurzusban, sokkal inkább a piac zavartalan működésének követelményeként. A sikeres átállás „járulékos hasznaként” pedig elkerülhetőek volnának azok a rendkívül kockázatos és veszélyes környezeti-éghajlati forgatókönyvek is, amire a tudomány már régóta figyelmeztet minket.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk


JÖVŐ
A Rovatból
New York a saját súlya miatt is süllyed, mert a rajta lévő felhőkarcolók annyira nehezek
Manhattan süllyed, körülötte a vízszint emelkedik, ez nem a legszerencsésebb kombináció. Mintha a jégkorszak következményei és a klímaváltozás nem volna elég baj.

Link másolása

A New York-i épületek súlya is hozzájárulhat a metropolisz süllyedéséhez, állítják kutatók. Ugyanakkor ennek más okai is lehetnek, például a bolygón végbemenő változások, és az utolsó, mintegy tízezer évvel ezelőtti jégkorszak következményei.

Ha sikerül megérteni, hogy a New Yorkhoz hasonló területek miért kerülnek egyre alacsonyabbra, az segíthet felbecsülni, hogy a jövőben mekkora ezeken az áradás kockázata a klímaváltozás miatt.

Az Atlanti-óceán észak-amerikai partvidékén a vízszint a globális átlagnál máris három-négyszer gyorsabban emelkedik.

„A tengerszint-emelkedés hamarosan áradási problémákat fog okozni New Yorkban és világszerte” – figyelmeztet a tanulmány vezető szerzője, Tom Parsons geofizikus.

A jégkorszak érdekes utóhatása

GPS-adatok szerint a város déli része, Lower Manhattan évente nagyjából 2,1 milliméterrel kerül lejjebb.

Ennek egyrészt természetes oka van. Az utolsó jégkorszak leghidegebb időszakában a bolygó nagy részét vastag jégtakaró fedte. A jégtáblák alatt lévő talaj süllyedni kezdett, ez azt jelentette, hogy a földtömegek szélei magasabbra kerültek. Miután a jég elolvadt, egy idő után ez utóbbi területek indultak süllyedésnek.

Egy korábbi kutatás szerint a keleti part mentén ez a jelenség 2100-ra akár 48-150 centiméteres süppedést is okozhat.

A süllyedésnek emellett a természetes oka mellett Parsons és csapata meg akarta vizsgálni a mesterséges okok, például az ember alkotta épületek lehetséges hatását is.

Parsonsnak akkor ugrott be az ötlet, amikor meglátogatta felesége családját Belgiumban 2019-ben.

„Az antwerpeni katedrális mellett volt a szállásunk, figyeltem az épület alapzatának hatalmas köveit, és azon töprengtem, hogy hogyan hozhatták ide ezeket nagy távolságokból, majd hogyan rakták őket össze, mint egy kis hegyet. Kíváncsi lettem arra, hogy ez milyen hatással lehet a kövek alatt húzódó talajra” – idézte fel az ötlet kipattanásának körülményeit.

A baj az, ha összeadódik

A megépítés után minden épület besüllyed egy kicsit a födbe, még azok is, amelyeket keményebb kövekre építenek. Azok, amelyeket puhább talajra emelnek, természetesen jobban.

A tudósok becslése szerint New York City öt kerületének több mint egymillió (pontosan 1.084.954) épülete összesen 762 milliárd kilogramm súlyú, és egy 778 négyzetkilométeres területen helyezkedik el.

Ezután számítógépes modellt fejlesztettek ki annak megállapítására, hogy ez a súly különféle talajviszonyok esetén miképpen süllyed.

Műholdfelvételekből az derült ki, hogy a város átlagosan évente 1-2 milliméterrel kerül lejjebb. Ez megegyezett azzal az adattal, amit a számítógépes modell jelzett a jégkorszak utáni természetes mozgás következményeként.

Bizonyos városrészek azonban az adatok szerint sokkal gyorsabban süppednek, mint mások. Ez feltehetően az épületek súlya miatt van, de nem zártak ki más lehetséges indokokat sem, amelyek egyelőre még ismeretlenek.

New York tehát átlagosan csupán egy picikét süllyed évente. Parsons ugyanakkor rámutatott, hogy eközben New York körül a tengerszint emelkedés évente 1-2 milliméteres, így aztán minden milliméternyi süppedés plusz egy évet jelent a tengerszintnél.

(Forrás: Live Science, Earth's Future)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
JÖVŐ
A Rovatból
A földi élethez nélkülözhetetlen nyolc határértékből hetet már átlépett az emberiség
Veszélyes zónában van a földi élet. Már csak a légszennyezettség esetében nem léptük át a kritikus értéket.

Link másolása

Nyolc olyan határértéket tartanak számon a tudósok, melyek nélkülözhetetlenek az élet fenntartásához, ám ezek közül már hét esetében az emberiség átlépte a határt, írja a Nature. A több mint 40 szakértőből álló Az Earth Commission nemzetközi tudóscsoport által megállapított értékek azt mutatják, mennyire biztonságosak és méltányosak a földi élet feltételei.

A határértékek az éghajlatot, a légszennyezést, a műtrágyák túlzott használata miatti eredő foszfor- és nitrogénszennyezést, a felszín alatti vízkészleteket, a felszíni édesvizeket, a beépítetlen természetet, illetve a természetes és az ember építette környezetet vizsgálja. Ezek közül egyedül a légszennyezettség az, ahol még nem léptük át az egész bolygót figyelembe véve a küszöbértéket. Egyes területeken azonban már a levegő minőségének megítélése is a káros tartományba esik.

A tanulmányban kitérnek arra, hogy amennyiben a Föld évente orvosi vizsgálaton venne részt, a doktor most azt mondaná, hogy a bolygó annyira beteg, ami már a földlakók életét is érinti.

A tudósok túlnyomó többsége egyetért abban, hogy az éghajlatváltozás az ember hibája, mely elsősorban a bolygó erőforrásainak hatalmas mértékű fogyasztása miatt következett be. Több mint 88 ezer klímaváltozásról szóló tanulmány vizsgálata során arra jutottak, hogy ezek 99,9 százaléka az emberiséget teszi felelősség a globális felmelegedés miatt.

A tudóscsoport szerint „ugrásszerű fejlődésre lenne szükség annak megértésében, hogy a jog, a gazdaság, a technológia és a globális együttműködés” hogyan tudna együttesen egy biztonságosabb és boldogabb jövőt eredményezni. Az Earth Commission tagjai szerint a helyzet megmentése érdekében létfontosságú lenne a globális hőmérséklet-emelkedés 1,5 Celsius-fokra való korlátozása és a világ ökoszisztémáinak védelme.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
A Rovatból
Megölte emberi kezelőjét a mesterséges intelligencia vezérelte drón egy szimulációs gyakorlatban
A drón feladata az volt, hogy semmisítse meg az ellenség légvédelmi rendszerét, és mindenkit támadjon meg, aki akadályozni próbálja a misszió végrehajtásában.

Link másolása

Az amerikai hadsereg egyik szimulációs gyakorlata során a légierő mesterséges intelligencia által vezérelt drónja meggyilkolta az irányítóját, mert csak ezzel tudta biztosítani a misszió végrehajtását.

Az erről szóló információt Tucker ‘Cinco’ Hamilton ezredes, az amerikai légierő AI-tesztelésért és bevetésért felelős vezetője osztotta még májusban egy londoni szakmai konferencián.

Hamilton elmondása szerint a drón feladata az volt, hogy semmisítse meg az ellenség légvédelmi rendszerét, és támadjon meg bárkit, aki ezt megpróbálná megakadályozni.

A rendszert eredetileg úgy alakították ki, hogy az emberi kezelőé volt a döntő szó, a megerősítéses tanulás során a mesterséges intelligencia a megerősítést jelentő pontokat az ellenséges célpontok megsemmisítéséért kapta, amit az emberi kezelő többször is megakadályozott.

A drón ennek megfelelően végül arra a következtetésre jutott, hogy a kommunikációs torony ellen kell fordulnia, ahonnan a kezelője kommunikált vele.

Hamilton az eset ismertetésével arra szerette volna felhívni a figyelmet, hogy nem szabad túlzottan az MI-re bízni a gépeket a légierőnél.

(via 444, Guardian)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

JÖVŐ
Egy évig élnek egy iszapból nyomtatott 3D-s házban, hogy teszteljék, milyen lesz a Mars-expedíció
Gőzerővel folynak a holdutazáshoz és a Mars meghódításához szükséges NASA kísérletek, amelynek eredményei a Földön is hasznosak lehetnek.

Link másolása

A tervezett újabb holdutazások és a Mars felfedezése olyan területen is találkoznak, amelyre ma még kevesen gondolnak: az építkezés. Ha megvalósul az a ma még álomnak tűnő elképzelés, hogy településeket hozzunk létre bolygónkon kívül, akkor rendelkezni kell a helyszínen a szükséges anyagokkal. Nyilvánvalóan fel sem merül az a megoldás, hogy ezeket az anyagokat a Földről szállítsák a hozzánk univerzális méretekben „közeli”, de valójában mégis távoli bolygókra. Éppen ezért már megindult az utat lerövidítő, egyben költségkímélő módszerek tanulmányozása.

Az egyik lehetséges megoldásnak a 3D-s nyomtatású olvasztott regolit látszik – írja a WIRED.

A következő napokban egy négy fős csapat érkezik a NASA houstoni Johnson űrközpontjának hangárjába, ahol egy évet töltenek el egy 3D-s nyomtatású épületben. A Mars Dune Alpha nevet viselő, 157 m2 alapterületű épület iszapból készült, színe mint a Mars talaja, a lakóterén túl még orvosi szolgálat és konyhakert is van benne. A Big-Bjarke Ingels Group építette, a 3D-s nyomtatást pedig az Icon Technology végezte.

A benne folyó kísérletek középpontjában azok a fizikai és viselkedési-egészségügyi kihívások állnak, amelyekkel az embereknek szembe kell nézniük a hosszú távú űrtartózkodás során. Egyben ez az első olyan struktúra, amelyet a NASA Holdra és Marsra szánt autonóm építési technológia-projektjéhez (MMPACT) építettek.

Amikor az ember visszatér a Holdra az Artemis-program keretében, az űrhajósok kezdetben keringő űrállomásokon, holdkompokon, vagy pedig felfújható felszíni épületekben laknak. Az MMPACT csapata azonban hosszú távon fenntartható struktúrák építésére készül.

Hogy elkerüljék a Földről való anyagszállítást, amelyhez hatalmas rakéták és óriási mennyiségű üzemanyag kellene, a Holdon található regolitot előbb masszává alakítanák, amelyet 3D-vel vékony rétegeket vagy különböző alakzatokat nyomtatnának.

Az első ilyen Földön kívüli projektet 2027-re tervezik. A küldetés során egy markolóval felszerelt robotkart kapcsolnak majd egy holdkomp oldalára, ezzel az eszközzel bányásszák ki és halmozzák fel a regolitot. A későbbi missziók félautomata exkavátorokat és más gépeket használnak majd lakóházak, utak, üvegházak, erőművek és olyan robbanástól védő pajzsok építésére, amelyek körülveszik a rakétakilövőket.

A Holdon történő 3D-s nyomtatáshoz vezető első lépés lesz, hogy lézerekkel vagy mikrohullámokkal megolvasztják a regolitot – árulta el Jennifer Edmundson, az MMPACT-csapat vezetője. Aztán lehűtik, hogy a gázok elillanhassanak, különben az anyag tele lesz lyukakkal, mint a szivacs. Ezután már ki lehet nyomtatni a kívánt formákra. Azt még nem dolgozták ki, hogy miként lehet ezeket a darabokat összeállítani. Edmundson szerint a lehető legjobban automatizálni akarják az építkezést, de nem zárható ki az emberi beavatkozás a jövőben sem a karbantartásoknál és a javításoknál.

A csapat egyik nagy feladata, hogy miként változtassa a Hold regolitját olyan erős és tartós építőanyaggá, amely képes megvédeni az emberi életet. Gondot jelenthet például, hogy a regolit jeget tartalmaz, mivel az Artemis-missziók a Hold déli pólusának közelébe indulnak.

Ráadásul a NASA-nak nem állnak rendelkezésre nagy mennyiségben holdkőzetek, hogy kísérletezzenek velük, csupán az Apollo 16 által hozott mintákkal dolgozhatnak. Tehát az MMPACT-csapatnak saját szintetikus verzióikat kell elkészítenie.

Corky Clinton, a kutatás egyik irányítója felhívja a figyelmet arra, hogy nehéz építeni a regolit geokémiai tulajdonságaira és egyberakni az apró részeket, mert meteoritokkal és más égitestekkel való ütközésekből jöttek létre több mint 4 milliárd évvel ezelőtt.

Vannak más bizonytalansági tényezők is. A Holdon sokkal kisebb a gravitáció, akár 45 percig tartó holdrengések is elképzelhetők, a déli póluson napsütésben elérheti az 54 C fokot, éjszaka viszont lehet akár mínusz 240 C fok is.

A holdpor beivódhat a gépek illeszkedéseibe és leállíthatja a hardvereket. Az Apolló-missziók idején a regolit megrongálta az űrruhákat és a belélegzett portól az űrhajósoknál szénanátha-szerű tünetek jelentkeztek.

Ugyancsak kétségeket kelthet a Mars Dune Alpha esetében, hogy az ember még soha nem hozott Mars-talajmintát a Földre, így az Iconnak szimulálnia kellett ezt az anyagot, feltételezésekre hagyatkozva, például arra, hogy bazaltban gazdag.

A struktúra 3D-s nyomtatása egy hónapot vett igénybe. Ehhez egy óriási nyomtatókart használnak, amelyen egy fúvócső vonja ki egyenletesen a lávakrétát. A struktúra alaprajzának körvonalazásával kezdik, majd jönnek a rétegek és úgy építik felfelé, mint egy agyagedényt.

A Mars Dune Alpha az Icon által épített első olyan struktúra, amelyre 3D-s nyomtatott tetőt tettek. A tető oldalai úgy találkoznak az építmény tetején, mint két hullám az óceánban. A paneleket külön nyomtatták ki, majd hozzáadták a tetőszerkezethez.

Az Icon, amelynek 57,2 millió dolláros szerződése van a NASÁ-val a holdépítkezésekkel kapcsolatos kutatásokra és fejlesztésekre, olyan épületterveket rendelt, amelyek megvédhetnek egy négy fős csapatot a meteoritoktól, holdrengésektől, sugárzásoktól és a gyors hőmérséklet-változásoktól.

Közben vákuumkamrákban folynak a kísérletek a regolit megolvasztásával. Ezek a kamrák a Hold levegő nélküli körülményeit szimulálják, és egyben lehetőséget biztosítanak a kutatóknak, hogy teszteljék az extrém hőmérsékleteket. Ballard szerint láthatóan működnek a nagyobb mechanikai rendszerek és most megpróbálják egyensúlyba hozni az anyag erejét és merevségét.

Tesztelik az olvasztáshoz használt lézerek erejét, a hűtés időtartamát és a regolit geokémiai összetételét, amely változhat lelőhelyétől függően, mert a különböző alkotóelemeinek más és más az olvadási hőfoka. Jelenleg az MMPACT-csapat külön teszteli a lézeres és a mikrohullámos olvasztást, a tervek szerint idővel megkísérlik e két technológiát együtt alkalmazni.

A vákuumkamrában a 3D-s nyomtatással is kísérleteznek, először egy leszállópálya darabjaival. Ennél az infraktruktúránál fontos szempont, hogy az űrhajó által felkavart por ne tegyen kárt olyan fontos építményekben, mint a sugárzástól védő pajzsok, garázsok, utak, és hogy a porfelhő ne zavarja a leszállási körülményeket.

A Holdra és a Marsra szánt építkezési tervek hasznosak lehet a Földön is, például alternatívákat adhatnak a betonra, amelynek egyik alkotóeleme, a cement gyártása súlyosan környezetszennyező, a globális karbonlábnyom 8%-át jelenti.

Ugyanígy haszos lehet a földi építkezéseken az a tapasztalat, amit a 3D nyomtatások során megszereznek.

A kutatók olyan építőanyagon is dolgoznak, amelyben a holdbéli regolitot vegyítenék szarvasmarha-proteinnel, mert ennek súlya a beton tizede. Az anyagot tavaly nyáron a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén tesztelték először.

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk