Verifizierung der Wasserstoffperoxid-Lagerbarkeit/Verträglichkeit

Jakusz SpaceTech hat eine Ausschreibung der Europäischen Weltraumorganisation im Rahmen des General Support Technology Program (GSTP) gewonnen, um die Kompatibilität von hochkonzentriertem Wasserstoffperoxid (HTP) mit Materialien im Weltraumsektor zu untersuchen.

Wasserstoffperoxid, auch bekannt als „3% Wasserstoffperoxid-basierte Lösung“ oder Perhydrol, ist ein Stoff mit sehr breiter Anwendung in vielen Industrien. Allerdings kann es nur in sehr hohen Konzentrationen – in der Größenordnung von 90% bis 98% – und mit einer hohen Reinheitsklasse als Raketentreibstoff-Oxidationsmittel oder Einkomponenten-Raketentreibstoff verwendet werden. Die derzeit gebräuchlichste Verbindung für diesen Zweck ist Hydrazin, eine hochgiftige, giftige und entzündliche Flüssigkeit, die gleichzeitig schwer zu verwenden ist. Aktuelle globale Trends bei der Suche nach ökologischen und umweltfreundlichen Lösungen haben zu einem verstärkten Interesse an Wasserstoffperoxid als Alternative zu Hydrazin geführt.

Unter dem Einfluss eines entsprechend ausgewählten Katalysators zerfällt Wasserstoffperoxid nur in Sauerstoff und Wasser, wobei eine große Menge an Gasen freigesetzt wird. Und obwohl es sehr rein und hochkonzentriert mit Zusatz spezieller Stabilisatoren ist, ist es eine relativ stabile Flüssigkeit, sehr empfindlich gegenüber hohen Temperaturen und Verunreinigungen – insbesondere metallisch. Durch Kontakt mit bestimmten Materialien wie Eisen, Stahl oder Titan kann es zu einer beschleunigten Zersetzung kommen. Darüber hinaus kann Wasserstoffperoxid als korrosive und stark oxidierende Verbindung Korrosion und Abbau einiger Materialien, insbesondere Kunststoffe und Gummi, verursachen.

Im Rahmen des Projekts wird die Wirkung von hochkonzentriertem Wasserstoffperoxid auf eine Reihe von Spezialwerkstoffen untersucht, die in der Raumfahrtindustrie zur Herstellung von Tanks, Rohrleitungen oder Dichtungen verwendet werden. Wir prüfen unter anderem, ob das Material korrodiert, sich seine mechanischen Eigenschaften ändern und ob die Peroxidstabilität beeinträchtigt ist.

Auch zur sicheren Lagerung und Verwendung von Wasserstoffperoxid sind eine Reihe von Tests geplant. Darunter wird der Einfluss solcher Faktoren auf die Stabilität sein: radioaktive Strahlung, die im Weltraum auftreten kann; Vibrationen und Schwingungen, die beim Betrieb eines Raketentriebwerks auftreten; Verunreinigungen, die durch „Auswaschen“ aus dem Material in die Flüssigkeit gelangen können.