月の土から酸素を取り出す方法が考案される。月面基地に役立つと期待（英研究）

　月は人類にとってはかなり過酷な環境だ。乾燥して砂塵だらけで、息をするための大気もない。だが、じつはきちんと大量の酸素があるのだ。

　それは月面をおおう土にたっぷりと含まれている。そしてこのほど、その酸素を取り出す新しい方法が考案されたそうだ。

　新しい手法のいいところは、無駄がないことだ。たっぷりと酸素が手に入る一方で、それらが結合していた金属もどっさり手に入る。

　どちらも将来的に作られるだろう月面基地やコロニーでは大いに利用価値があることだろう。

月の土に大量に含まれている酸素

　過去に行われた月ミッションで持ち帰られた月の土（レゴリス）を分析した結果から、そこに豊富な酸素が含まれていることは以前から知られていた。

　なんと表土の重量の40〜45％が酸素で、重さあたりに占める酸素の割合は圧倒的に多い。

　だが、ひとつ大きな問題があった。酸化物として鉱物やガラスと化学結合しており、そのままでは利用することができないのだ。

　これまでも月レゴリスから酸素を抽出しようという研究はあった。

　そうした研究では、水素で酸化鉄を還元して水を作り、その水を電気分解して酸素と水素を分離するといったやり方や、似たようなプロセスだが水素の代わりにメタンを使うやり方が試みられた。

　しかし、これらの方法では得られる酸素が少ないうえに複雑で、しかも月レゴリスを溶かすための1600度という熱も必要になる。

月レゴリスをいきなり電気分解

　そこでイギリス・グラスゴー大学のベス・ロマックス氏らは、還元のプロセスを飛ばして、「溶解塩電解」という粉末にした月レゴリスにいきなり電気分解を行うやり方を試してみた。

　まず月レゴリスに電解質として塩化カルシウムを混ぜ、これを950度で加熱。そして、ここに電流を流すと酸素が抽出される。陽極には塩化カルシウムが集まるが、これは簡単に取り除くことができる。

　なお、いくら大切な研究だからといって、月の表土を直接実験で使うには貴重すぎる。

　そこで地球の素材を使ってそれを正確に再現した、「模擬月レゴリス」というものが今回の研究では使われている。

月面基地の貴重な酸素と金属の供給源になりうると期待

　その結果、溶解塩電解を15時間ほど行うと、月レゴリスに結合していた酸素の75パーセントが抽出。さらに50時間後には96パーセントが抽出された。実質的にすべての酸素を取り出すことができたのだ。

　ただし、きちんと集めることができた酸素は、全体の3分の1程度でしかなく、残りは反応器との腐食反応によって失われてしまった。

　それでも、従来のやり方に比べれば大きな改善である。

　しかも、残った金属は資源として使うことができる。このように残った金属まで利用きるような酸素抽出方法はこれまでなかったとのことだ。

　月面基地の燃料や生命維持に欠かせない酸素の供給源として、施設内で製造を行うための金属資源の供給源として、重要な技術になるだろう。

　この研究は『Planetary and Space Science』（9月19日付）に掲載された。

References:Proving the viability of an electrochemical process for the simultaneous extraction of oxygen and production of metal alloys from lunar regolith - ScienceDirect/ written by hiroching / edited by parumo
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