Niedobór wody

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.

Niszczycielska susza w Kalifornii: bezprecedensowa od 1200 lat

Analiza słojów drzew ujawnia historyczny kontekst

Kalifornia doświadcza obecnie najgorszej suszy od co najmniej 1200 lat. Wynika to z nowego badania, które analizowało dane dotyczące słojów drzew. Opublikowane w czasopiśmie Nature Climate Change badanie wykazało, że obecna susza jest „wyjątkowo poważna w kontekście co najmniej ostatniego tysiąclecia”.

Słoje drzew dostarczają cennych informacji na temat przeszłych warunków klimatycznych. Każdego roku drzewo wytwarza nowy pierścień wzrostu. W latach obfitujących w wodę drzewa rosną więcej, podczas gdy w warunkach suszy — mniej. Badając słoje drzew, naukowcy mogą uzyskać względną ocenę tego, jak mokro lub sucho było w poprzednich sezonach wegetacyjnych.

Naukowcy z tego badania zidentyfikowali 37 susz, które trwały trzy lata lub dłużej, sięgając aż do roku 800. Żadna z tych susz nie była tak ekstremalna, jak warunki, jakie Kalifornia obserwuje obecnie.

Bezprecedensowa powaga: połączenie czynników

Obecna susza jest szczególnie poważna z powodu połączenia czynników, w tym wysokich temperatur i niskich opadów. Chociaż w przeszłości zdarzały się lata z podobnymi niedoborami opadów, połączenie upałów i suszy sprawiło, że ta susza jest wyjątkowa.

Indeks Surowości Suszy Palmera (PDSI) jest miarą surowości suszy, który uwzględnia zarówno opady, jak i temperaturę. Obecna susza ma PDSI na poziomie -14,55, co jest wartością bardziej ekstremalną niż jakakolwiek inna zarejestrowana susza, w tym dłuższe susze trwające od 4 do 9 lat.

Zmiany klimatu a przyszłość suszy

Chociaż obecna susza mieści się w zakresie zmienności historycznej, autorzy badania zauważają, że w przyszłości nie zawsze tak będzie. Oczekuje się, że zmiany klimatu doprowadzą do częstszych i poważniejszych susz w Kalifornii i innych częściach świata.

„To właśnie tego typu susze będziemy obserwować częściej w przyszłości”, powiedział Daniel Griffin, jeden z naukowców, którzy przeprowadzili badanie. „Być może przyszłość jest już teraz”.

Skutki suszy

Susza ma znaczący wpływ na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo Kalifornii. Rezerwuary wysychają, zapasy wód gruntowych maleją, a szczyty górskie pokryte śniegiem są w większości nagie. Rolnicy walczą o utrzymanie swoich upraw, a mieszkańcy borykają się z niedoborami wody i ograniczeniami.

Susza ma również negatywny wpływ na gospodarkę stanu. Cierpi przemysł turystyczny, a przedsiębiorstwa są zamykane lub zwalniają pracowników. Susza kosztuje również stan miliardy dolarów utraconych dochodów.

Konieczność działania

Susza stanowi poważne wyzwanie dla Kalifornii i konieczne jest, aby stan podjął działania w celu rozwiązania tego problemu. Obejmuje to inwestowanie w środki oszczędzania wody, opracowywanie nowych źródeł wody i redukcję emisji gazów cieplarnianych w celu złagodzenia skutków zmian klimatu.

Podejmując działania już teraz, Kalifornia może pomóc zapewnić, że będzie przygotowana na wyzwania przyszłości.

Filtr akwaporynowy: rewolucyjne rozwiązanie do recyklingu wody w kosmosie i poza nim