Svenska kemisten hjälper Nasa sophantera i rymden

När Nasa planerar för en bemannad Marsresa in på 2030-talet är tanken att allt avfall ska hanteras och återvinnas ombord – inte bara lagras eller slängas ut i rymden. Nasa har ingen färdig teknik för det, men får nu hjälp från Sverige. Stina Jansson, universitetslektor vid kemiska institutionen på Umeå universitet, har fått ett Vinnovaanslag som gör det möjligt att gästforska på Kennedy Space Center i Florida.

I Umeå arbetar hennes forskargrupp med termiska processer för att hantera avfall och restprodukter, som exempelvis rötslam och hästgödsel. Hon tar med sig de erfarenheterna till Nasa, men måste se hur processerna klarar sig i en rymdfarkost.

– Det är en extrem miljö, och en lång resa – man räknar med att det tar ett år att resa till Mars. En besättning på fyra astronauter producerar 2 500 kilo avfall, och man kan inte bara låta det ligga och kosta bränsle. Tanken är att använda avfallet som en resurs, säger Stina Jansson.

Hon ska fokusera på två tekniker, torrefiering och mikrovågsassisterad pyrolys.

– Torrefiering är som rostning ungefär, en mild pyrolys med väldigt liten eller ingen syretillförsel. Mikrovågsassisterad pyrolys ger med låg temperatur en snabb pyrolys.

Slutprodukten blir en gas som kan användas i drivmedel för farkosten, eller kol som kan användas vid reningsprocesser ombord eller för odling.

Metoderna måste fungera i tyngdlöshet. De testerna ska utföras i Sverige hos Swedish Space Corporation på Esrange i Kiruna, där projekt kan få hyra in sig för att skicka upp sondraketer och göra försök i tyngdlöshet i upp till tolv minuter.

– Tydligen är Sverige ledande på tyngdlöshetstester. Nasa har tillgång till ett flygplan, som flyger och sedan faller fritt och på det sättet skapar tyngdlöshet, men bara i 23 sekunder. Sedan upprepas det många gånger, de åker upp och ner kanske 30 gånger. Nasas forskare kallar det för ”the vomit box”, säger Stina Jansson.

Avfallet ombord kommer från matförpackningar och engångsartiklar i olika material, matrester, och använda kläder och textilier. Ingen tvättar ombord, utan allt används ”tills de inte står ut längre”, sedan slängs textilierna. En astronaut producerar under ett år drygt 80 kilo avföring som måste hanteras.

En utmaning är att hitta processer som är enkla för astronauterna att hantera, och som fungerar i liten skala. På rymdstationen ISS återvinns i dag urin, svett och kondensvatten från rymddräkterna och blir nytt vatten som astronauterna använder. Men övrigt avfall samlas in och skickas iväg i kapslar, som brinner upp vid inträdet i atmosfären.

Anslaget från Vinnova gör det möjligt för Stina Jansson att vara på plats i Florida i sex månader totalt. Pengar för att utföra själva försöken ska forskarna ansöka om, och samarbetet kan pågå under längre tid.

– Bara att bygga själva utrustningen som ska skickas upp i tyngdlöshet tar två år. Vi behöver fler anslag, och vi vill bygga vidare på den här forskningen.