アクアポリンフィルター：宇宙空間やその先における画期的な水リサイクルソリューション
宇宙空間における水不足
宇宙飛行士は宇宙空間で深刻な課題に直面します。それは水不足です。水は生存に不可欠ですが、軌道上に輸送するには重く、費用もかかります。現在、宇宙飛行士は1日あたり3ガロンの水に制限されており、長期的なミッションには十分ではありません。
従来の尿ろ過システム
この課題に対処するために、宇宙飛行士は2009年から蒸留尿を飲んでいます。しかし、現在の尿ろ過システムは重く、遅く、故障しやすいです。高速回転と化学処理を使用して、尿から水蒸気を分離しています。
アクアポリンフィルター
デンマークのバイオテクノロジー企業であるアクアポリンA/Sは、アクアポリンタンパク質を使用して、尿、汗、廃水、宇宙空間で利用可能なその他の液体源から効率的にきれいな水を抽出하는 혁신적인 새로운 필ター를開発しました。アクアポリンは細胞膜で見つかるタンパク質で、他の物質をブロックしながら水が通過できるようにします。
アクアポリンフィルターのしくみ
アクアポリンフィルターは、ヒトの腎臓の濾過プロセスを模倣しています。エネルギー源に接続された2本のチューブで構成されています。尿は1つの容器からフィルターを通して別の容器に1分もかからずに引き込まれます。このフィルターは小型で軽量であり、従来のシステムよりも詰まりにくいです。
アクアポリンフィルターの利点
- 高効率：アクアポリンフィルターは年間最大6,000リットルの水を再利用でき、長期的な宇宙ミッションに適しています。
- コンパクトで軽量：フィルターの小型軽量設計は、スペースが限られている宇宙関連の用途に最適です。
- 低エネルギー消費：フィルターは低エネルギーで動作するため、水リサイクルシステムの電力要件が削減されます。
- 信頼性：アクアポリンフィルターは従来のシステムよりも故障しにくく、きれいな水の安定した供給を確保します。
テストおよび検証
アクアポリンA/Sは2011年からNASAと共同で、実験室環境でアクアポリンフィルターのプロトタイプをテストしてきました。このフィルターは、欧州宇宙機関の宇宙飛行士であるアンドレアス・モーゲンセンによって国際宇宙ステーションでもテストされました。ろ過された水サンプルは分析のために地球に送り返されました。
宇宙空間以外の用途
アクアポリンフィルターはもともと宇宙ミッション用に開発されましたが、水不足の他の環境でもきれいな水のソリューションを提供する可能性を秘めています。アクアポリンA/Sは、きれいな水へのアクセスが大きな課題となっている開発途上国や干ばつに見舞われた地域にこのデバイスを提供することを目指しています。
結論
アクアポリンフィルターは、水リサイクル技術における大きな進歩を表しています。その効率性、コンパクト性、信頼性は、長期間の宇宙ミッションに理想的なソリューションとなります。さらに、宇宙空間以外の用途の潜在性は、世界的な水不足の課題に対処するための変革の可能性を強調しています。
