Aquaporin-szűrő: forradalmi vízvisszaforgató megoldás az űrbe és azon is túlra
Vízhiány az űrben
Az űrhajósok komoly kihívással néznek szembe az űrben: a vízhiánnyal. A víz elengedhetetlen az élethez, de nehéz, és drága a pályára szállítani. Jelenleg az űrhajósok napi három gallon, azaz 11 liter vízre korlátozódnak, ami hosszabb távú küldetésekhez nem elegendő.
Hagyományos vizeletszűrési rendszerek
Ezen kihívás kezelésére az űrhajósok 2009 óta párolt vizeletet isznak. A jelenlegi vizeletszűrési rendszerek azonban nehezek, lassúak, ráadásul hajlamosak a leállásra. Nagy sebességű centrifugálást és kémiai eljárást alkalmaznak a víz elválasztásához a vizeletből.
Aquaporin-szűrő
A dán biotechnológiai cég, az Aquaporin A/S kifejlesztett egy forradalmian új szűrőt, amely aquaporin fehérjéket használ a vizeletből, izzadságból, szennyvízből és az űrben fellelhető egyéb folyadékforrásokból való tiszta víz kinyerésére. Az aquaporinok sejthártyákban található fehérjék, amelyek lehetővé teszik, hogy a víz átjusson rajtuk, miközben más anyagokat blokkolnak.
Az Aquaporin-szűrő működése
Az Aquaporin-szűrő az emberi vese vízszűrési folyamatát utánozza. Két, egy energiaforráshoz kapcsolt csőből áll. A vizeletet az egyik tartályból a szűrőn keresztül a másik tartályba pumpálják, kevesebb mint egy perc alatt. A szűrő kicsi, könnyű, és kevésbé hajlamos az eltömődésre, mint a hagyományos rendszerek.
Az Aquaporin-szűrő előnyei
- Nagy hatékonyság: Az Aquaporin-szűrők évente akár 6000 liter vizet is újrahasznosíthatnak, ami alkalmassá teszi őket hosszú távú űrmissziókra.
- Kompakt és könnyű: A kis mérete és súlya alkalmassá teszi az űralkalmazásokra, ahol a hely korlátozott.
- Alacsony energiafogyasztás: A szűrő kis energiafogyasztással működik, csökkentve a vízvisszaforgató rendszerek energiaszükségletét.
- Megbízhatóság: Az Aquaporin-szűrők kevésbé hajlamosak a leállásra, mint a hagyományos rendszerek, így biztosítva a tiszta víz megbízható ellátását.
Tesztelés és érvényesítés
Az Aquaporin A/S 2011 óta működik együtt a NASA-val az Aquaporin-szűrő prototípusainak laboratóriumi környezetben történő tesztelésén. A szűrőt az Európai Űrügynökség űrhajósa, Andreas Mogensen is tesztelte a Nemzetközi Űrállomáson. A szűrt víz mintáit elemzés céljából visszajuttatták a Földre.
Az űrön túli alkalmazások
Bár az Aquaporin-szűrőt eredetileg űrmissziókra fejlesztették ki, lehetősége van arra, hogy tiszta vízzel kapcsolatos megoldásokat nyújtson más vízhiányos környezetben is. Az Aquaporin A/S célja, hogy a készüléket fejlődő országokba és aszály sújtotta területekre juttassa, ahol a tiszta vízhez való hozzáférés komoly kihívást jelent.
Következtetés
Az Aquaporin-szűrő jelentős előrelépés a vízvisszaforgató technológiában. A hatékonysága, kis mérete és megbízhatósága ideális megoldássá teszi hosszú távú űrmissziókra. Ezenkívül az űrön túli lehetséges alkalmazásai kiemelik átalakító potenciálját a világméretű vízhiány kezelésében.
