Μια νέα τουαλέτα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό: Πόσιμο νερό στο διάστημα από ανακυκλώσιμα ούρα

Πώς … τα ούρα ανακυκλώνονται στο διάστημα

Τα ούρα ανακυκλώνονται. Κατά την ανάγνωση αυτής της πρότασης, η πρώτη του σκέψη ίσως να μην είναι ότι είναι μια επιστημονική μέθοδος, χάρη στην οποία ο κόσμος μπορεί να γίνει καλύτερος. Δεδομένου ότι η διαδικασία ανακύκλωσης παράγει πόσιμο νερό, μπορεί κανείς να διστάσει να καταναλώσει αυτό το νερό.

Προχωρώντας τα πολλά βήματα και μαθαίνοντας πώς τα ανακυκλωμένα ούρα μπορούν να διασφαλίσουν ότι οι άνθρωποι παραμένουν στο διάστημα, κάποιος θα αναρωτιόταν αν πρόκειται για σενάριο ταινιών επιστημονικής φαντασίας.

Ωστόσο, αυτή είναι μια πολύ σημαντική ελληνική επιτυχία στη διαστημική έρευνα, η οποία υπεγράφη από επιστήμονες από το Τμήμα Χημείας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, οι οποίοι είχαν σημαντική συμβολή στο σχεδιασμό της αποστολής του καινοτόμου συστήματος ηλεκτροχημικής οξείδωσης της αμμωνίας στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.

Το ηλεκτροχημικό σύστημα οξείδωσης αμμωνίας στοχεύει στη συλλογή υγρών ανθρώπινων λυμάτων, τα οποία έχουν μεταφερθεί στο διαστημικό σταθμό, για την ανάκτηση νερού και την παραγωγή αερίου αζώτου από ανθρώπινα ούρα σε αποστολές μεγάλης εμβέλειας στη Σελήνη και τον Άρη.

Είναι μέρος των τεχνολογιών που μεταφέρονται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μέσω του μη επανδρωμένου πλοίου εφοδιασμού Northrop Grumman Signs (SWAN), το οποίο ξεκίνησε την Παρασκευή 2 Οκτωβρίου 2020. Το διαστημικό σκάφος πλησίασε το διαστημικό σταθμό τη Δευτέρα 5 Οκτωβρίου 2020, μεταφέροντας, πειραματικό εξοπλισμό και τεχνολογίες οθόνης.

Πώς … τα ούρα ανακυκλώνονται στο διάστημα

Η Ομάδα Πολυφασικών Δυναμικών Συστημάτων του Εργαστηρίου Χημικής και Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας, με επικεφαλής τον Καθηγητή του Τμήματος Χημείας στο ΑΠΘ Θοδωρής Καραπάντιος, και το Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας, με επικεφαλής τους καθηγητές του τμήματος HOA System, ανέπτυξε μια μεθοδολογία για την ακριβή διαδικτυακή μέτρηση της συγκέντρωσης ιόντων αμμωνίας σε λύματα ανθρώπινης προέλευσης υπό άβαπες συνθήκες .

READ  Οι επιστήμονες αναπτύσσουν ένα σύστημα που ανιχνεύει την βακτηριακή υπερανάπτυξη με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης

Οι συνθήκες μηδενικής βαρύτητας είναι πολύ ευνοϊκές για τη διαδικασία ανάκτησης νερού, αρκεί να πιστεύουμε ότι σε ένα δοχείο στη Γη, τα υγρά και τα αέρια διαχωρίζονται από τη βαρύτητα. «Κάθε γνώση που υπάρχει στη Γη για την ανάκτηση νερού από ανθρωπογενή λύματα, είναι πολύ δύσκολο να εφαρμοστεί στο διάστημα υπό συνθήκες έλλειψης βαρύτητας», δήλωσε ο κ. Καραπάντιος, ο οποίος είναι επίσης εθνικός εκπρόσωπος της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος, στο APE-MPE.

Για να ξεπεράσει αυτές τις δυσκολίες, η ομάδα του ΑΠΘ για δύο χρόνια μελέτησε 34 διαφορετικές τεχνολογίες – διαθέσιμες στο εμπόριο αλλά και πρωτότυπες πειραματικές – για τη μέτρηση των ιόντων αμμωνίας σε διαστημικές συνθήκες. Αξιοποιώντας μερικά από αυτά και προσαρμόζοντάς τα στις διαστημικές συνθήκες, η προτεινόμενη μεθοδολογία, η οποία επιτρέπει την ακριβή και χωρίς προβλήματα αυτοματοποιημένη μέτρηση των ιόντων αμμωνίας στο Διαδίκτυο στο ISS, είναι ένα υβριδικό σύστημα που συνδυάζει επιλεκτική τεχνολογία ηλεκτροδίων με αναλυτές διαδοχικής ροής. Έγχυση σε συνδυασμό με αισθητήρα φθοριομετρίας.

Τα ιόντα αμμωνίας προέρχονται από την ουρία ως απόβλητο του ανθρώπινου μεταβολισμού. Σύμφωνα με τα πρότυπα ποιότητας της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος για πόσιμο νερό διαστημικής πτήσης, η συγκέντρωση ιόντων αμμωνίας δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 0,5 μέρη ανά εκατομμύριο (μέρη κατά βάρος ανά εκατομμύριο). Προκειμένου να είναι δυνατή η επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων, τα ιόντα αμμωνίας πρέπει να απομακρύνονται, μετά από συστηματικό και ακριβή προσδιορισμό της συγκέντρωσής τους στα λύματα.

«Υπήρχε έλλειψη εμπειρογνωμοσύνης και τεχνολογίας για το διαχωρισμό του χώρου, ενώ σημαντικοί περιορισμοί τέθηκαν στην κατανάλωση ενέργειας ή στην παραγωγή τοξικών προϊόντων, όλα αυτά κατέστησαν το έργο πολύ περίπλοκο», δήλωσε ο κ. Καραπάντιος.

READ  Επειδή ορισμένοι άνθρωποι έχουν «φυσική ανοσία» στον ιό

Προκειμένου να μελετηθούν και να επαληθευτούν η συγκεκριμένη τεχνολογία που πρότεινε η ομάδα του AUTh, αναλύθηκαν προσομοιωμένα δείγματα λυμάτων για τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, καθώς και το πραγματικό λύμα από τον Σταθμό Concordia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας στην Ανταρκτική. Έτσι, η πρόταση πληρούσε όλα τα κριτήρια που έθεσε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος σχετικά με το μέγεθος και το βάρος της συσκευής, το μέγεθος των δειγμάτων, τη συχνότητα των μετρήσεων, τη διάρκεια της ανάλυσης καθώς και το μέγεθος των αντιδραστηρίων και τα υποπροϊόντα της ανάλυσης. .

Όταν ρωτήθηκε για το μέλλον της προηγμένης τεχνολογίας, ο κ. Καραπάντιος απάντησε: «Είναι πραγματικά μια νέα νοοτροπία για την ανακύκλωση των ούρων. Συνειδητοποιήσαμε ότι θα μπορούσαμε να ανακυκλώσουμε αναπνεύσιμα συμπληρώματα κλιματισμού. Στο μέλλον θα ήταν δυνατό να ανακυκλώσουμε τα κόπρανα. Αλλά σήμερα έχουμε πρόσβαση στα ούρα, καθώς και νερό από μπάνια. Γκρι νερό. Έτσι είμαστε εκεί, είναι μια νέα γενιά τεχνολογίας που καθαρίζει και ανακτά νερό από ανθρώπινα λύματα. “

Ο κ. Καραπάντιος τόνισε τη σημασία της συνεργασίας με τους συναδέλφους του, εξηγώντας: «Είμαστε σε θέση να συνεργαστούμε και να παράγουμε συνεργατικά και αυτό είναι πολύ σημαντικό, επειδή οι σημερινές τεχνικές απαιτούν συνεργασία και ο κούκος δεν αρκεί».

Στο μέλλον, η μεθοδολογία μπορεί να παρέχει πόσιμο νερό σε απομακρυσμένες και άνυδρες περιοχές της Γης. Αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε από την NanoRacks LLC στις ΗΠΑ σε συνεργασία με τη NASA και το Πανεπιστήμιο του Πουέρτο Ρίκο.

«Νέα τουαλέτα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό»

Η αποστολή που μετέφερε την τεχνολογία AUTh στο διάστημα ήταν η 14η πτήση φορτίου του Northrop Grumman προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το διαστημικό σκάφος θα παραμείνει στο διαστημικό σταθμό μέχρι τα μέσα Δεκεμβρίου, πριν ρίξει αρκετές χιλιάδες κιλά συντρίμμια καθώς καίει κατά τη διάρκεια μιας ασφαλούς επιστροφής στην ατμόσφαιρα της Γης.

READ  Ο ιός της κορώνας: μια προειδοποίηση για τους επιστήμονες για αύξηση των περιπτώσεων - ο σύμμαχος του ιού Κορώνα "Λέανδρος"

Το Cygnus παραδόθηκε στο διαστημικό σταθμό εκτός από τον πειραματικό σχεδιασμό διαφόρων συστημάτων υποστήριξης ζωής στο Πανεπιστήμιο του Αριστοτέλη Θεσσαλονίκης, συμπεριλαμβανομένης της νέας διαστημικής τουαλέτας, με σκοπό τη διευκόλυνση της χρήσης από αστροναύτες και τη βελτίωση της λειτουργίας σε μελλοντικές αποστολές, καθώς και μια μονάδα μηχανισμού διαχείρισης και αποθήκευσης αποβλήτων για την εξυπηρέτηση μεγαλύτερου αριθμού μελών του πληρώματος Στον διαστημικό σταθμό εκτός από τις μελλοντικές αποστολές, είναι ένα σύστημα μελέτης και αξιολόγησης της διατροφικής αξίας και των παραμέτρων ανάπτυξης των φυτών στο διάστημα, με στόχο την ανεξάρτητη ανάπτυξη φυτών για σκοπούς διατροφής σε μακροπρόθεσμες αποστολές, όπως, για παράδειγμα, η πτήση προς το φεγγάρι και τον Άρη, ένα σύστημα για τη χρήση μικροβαρύτητας για τη μελέτη της ανοσοθεραπείας του καρκίνου. , Και τα λοιπά.

“Το HOA θα παραμείνει στο διαστημικό σταθμό, θα λειτουργήσει και θα έχουμε τις μετρήσεις στο διαδίκτυο. Είναι επίσης σημαντικό ότι με αυτήν την εργασία, δύο τουαλέτες θα μπορούν τώρα να λειτουργούν ταυτόχρονα, ενώ η νέα τουαλέτα μπορεί να καθαριστεί πιο εύκολα και να παρέχει μεγαλύτερη άνεση, επειδή λαμβάνει υπόψη Ο τρόπος που κάθε άτομο κάθεται είναι διαφορετικός », εξήγησε ο κ. Καραπάντιος.

Written By
More from Zareb Ghanem

Σήμερα περιπτώσεις: Στην «σπείρα» του ιού Corona, Αθήνα και Θεσσαλονίκη – ποιες περιοχές ακολουθούν – Newsbomb – Νέα

Θήκες σήμερα: Τα δύο κύρια αστικά κέντρα καταγράφουν ακόμη τις περισσότερες μολύνσεις...
Read More

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *