Filtr akwaporynowy: rewolucyjne rozwiązanie do recyklingu wody w kosmosie i poza nim
Niedobór wody w kosmosie
Astronauci w kosmosie stoją przed poważnym wyzwaniem: niedoborem wody. Woda jest niezbędna do przetrwania, ale jest również ciężka i droga w transporcie na orbitę. Obecnie astronauci są ograniczeni do trzech galonów wody dziennie, co jest niewystarczające na długoterminowe misje.
Tradycyjne systemy filtracji moczu
Aby sprostać temu wyzwaniu, astronauci od 2009 roku piją destylowany mocz. Jednak obecne systemy filtracji moczu są ciężkie, powolne i podatne na awarie. Wykorzystują one高速 spinning i obróbkę chemiczną w celu oddzielenia pary wodnej od moczu.
Filtr akwaporynowy
Duńska firma biotechnologiczna Aquaporin A/S opracowała rewolucyjny nowy filtr, który wykorzystuje białka akwaporyny do wydajnego pozyskiwania czystej wody z moczu, potu, ścieków i innych źródeł płynów dostępnych w kosmosie. Akwaporyny to białka występujące w błonach komórkowych, które przepuszczają wodę, blokując jednocześnie inne substancje.
Zasada działania filtra akwaporynowego
Filtr akwaporynowy naśladuje proces filtracji wody w ludzkiej nerce. Składa się z dwóch rurek podłączonych do źródła zasilania. Mocz jest zasysany z jednego pojemnika przez filtr do drugiego pojemnika w czasie krótszym niż minuta. Filtr jest mały, lekki i mniej podatny na zapychanie niż tradycyjne systemy.
Zalety filtra akwaporynowego
- Wysoka wydajność: Filtry akwaporynowe mogą poddawać recyklingowi do 6000 litrów wody rocznie, dzięki czemu nadają się do długoterminowych misji kosmicznych.
- Kompaktowy i lekki: Niewielkie rozmiary i waga filtra sprawiają, że idealnie nadaje się do zastosowań kosmicznych, w których przestrzeń jest ograniczona.
- Niskie zużycie energii: Filtr pracuje przy niskim zużyciu energii, zmniejszając zapotrzebowanie na energię w systemach recyklingu wody.
- Niezawodność: Filtry akwaporynowe są mniej podatne na awarie niż tradycyjne systemy, zapewniając niezawodne źródło czystej wody.
Testy i walidacja
Firma Aquaporin A/S od 2011 roku współpracuje z NASA w celu przetestowania prototypów filtra akwaporynowego w warunkach laboratoryjnych. Filtr został również przetestowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przez Andreasa Mogensena, astronautę Europejskiej Agencji Kosmicznej. Przefiltrowane próbki wody zostały zwrócone na Ziemię w celu przeprowadzenia analizy.
Zastosowania poza przestrzenią kosmiczną
Chociaż filtr akwaporynowy został pierwotnie opracowany z myślą o misjach kosmicznych, ma potencjał, aby dostarczać rozwiązania dostępu do czystej wody w innych miejscach cierpiących na niedobór wody. Celem firmy Aquaporin A/S jest dostarczenie urządzenia do krajów rozwijających się i dotkniętych suszą, gdzie dostęp do czystej wody stanowi poważne wyzwanie.
Wnioski
Filtr akwaporynowy stanowi znaczący postęp w technologii recyklingu wody. Jego wydajność, zwartość i niezawodność sprawiają, że jest idealnym rozwiązaniem dla długoterminowych misji kosmicznych. Ponadto jego potencjał zastosowań poza przestrzenią kosmiczną podkreśla jego transformacyjny potencjał w zakresie rozwiązywania problemów niedoboru wody na całym świecie.
