Фильтр Aquaporin: революционное решение для переработки воды в космосе и за его пределами
Нехватка воды в космосе
Астронавты сталкиваются с серьезной проблемой в космосе: нехваткой воды. Вода необходима для выживания, но ее тяжело и дорого транспортировать на орбиту. В настоящее время астронавтам выделяется не более трех галлонов воды в день, что недостаточно для длительных миссий.
Традиционные системы фильтрации мочи
Чтобы решить эту проблему, с 2009 года астронавты пьют дистиллированную мочу. Однако существующие системы фильтрации мочи тяжелы, медлительны и подвержены поломкам. Они используют высокоскоростное вращение и химическую обработку для отделения водяного пара от мочи.
Фильтр Aquaporin
Aquaporin A/S, датская биотехнологическая компания, разработала революционный новый фильтр, который использует белки аквапорины для эффективного извлечения чистой воды из мочи, пота, сточных вод и других жидких источников, доступных в космосе. Аквапорины — это белки, которые находятся в клеточных мембранах и пропускают воду, блокируя при этом другие вещества.
Как работает фильтр Aquaporin
Фильтр Aquaporin имитирует процесс фильтрации воды в почках человека. Он состоит из двух трубок, соединенных с источником энергии. Моча забирается из одного контейнера через фильтр в другой контейнер менее чем за минуту. Фильтр небольшой, легкий и менее подвержен засорению, чем традиционные системы.
Преимущества фильтра Aquaporin
- Высокая эффективность: фильтры Aquaporin могут перерабатывать до 6000 литров воды в год, что делает их пригодными для длительных космических миссий.
- Компактный и легкий: небольшой размер и вес фильтра делают его идеальным для космических применений, где пространство ограничено.
- Низкое энергопотребление: фильтр работает при низком энергопотреблении, что снижает потребность в электроэнергии для систем рециркуляции воды.
- Надежность: фильтры Aquaporin менее подвержены поломкам, чем традиционные системы, что обеспечивает надежное снабжение чистой водой.
Испытания и валидация
С 2011 года Aquaporin A/S сотрудничает с НАСА для испытания прототипов фильтра Aquaporin в лабораторных условиях. Фильтр также прошел испытания на Международной космической станции астронавтом Европейского космического агентства Андреасом Могенсеном. Отфильтрованные образцы воды были возвращены на Землю для анализа.
Применение за пределами космоса
Хотя фильтр Aquaporin изначально был разработан для космических миссий, он имеет потенциал для обеспечения чистой водой в других районах с нехваткой воды. Aquaporin A/S стремится внедрить устройство в развивающихся странах и районах, страдающих от засухи, где доступ к чистой воде является серьезной проблемой.
Заключение
Фильтр Aquaporin представляет собой значительный шаг вперед в технологии рециркуляции воды. Его эффективность, компактность и надежность делают его идеальным решением для длительных космических миссий. Кроме того, его потенциальные применения за пределами космоса подчеркивают его революционный потенциал для решения проблем нехватки воды во всем мире.