Vattenbrist

Vattenbrist i rymden

Astronauter står inför en kritisk utmaning i rymden: vattenbrist. Vatten är nödvändigt för överlevnad, men det är också tungt och dyrt att transportera till omloppsbana. För närvarande är astronauter begränsade till tre liter vatten per dag, vilket är otillräckligt för långvariga uppdrag.

Aquaporin-filtret

Aquaporin A/S, ett danskt bioteknikföretag, har utvecklat ett revolutionerande nytt filter som använder akvaporinproteiner för att effektivt utvinna rent vatten från urin, svett, avloppsvatten och andra vätskekällor som finns tillgängliga i rymden. Akvaporiner är proteiner som finns i cellmembran som tillåter vatten att passera samtidigt som de blockerar andra ämnen.

Hur Aquaporin-filtret fungerar

Aquaporin-filtret härmar den mänskliga njurens vattenfiltreringsprocess. Den består av två rör anslutna till en energikälla. Urin dras från en behållare genom filtret och in i en annan behållare på mindre än en minut. Filtret är litet, lätt och mindre troligt att täppas till än traditionella system.

Fördelar med Aquaporin-filtret

Hög effektivitet: Aquaporin-filter kan återvinna upp till 6 000 liter vatten per år, vilket gör dem lämpliga för långvariga rymduppdrag.

Kompakt och lätt: Filterets lilla storlek och låga vikt gör det idealiskt för rymdtillämpningar där utrymmet är begränsat.

Låg energiförbrukning: Filtret arbetar med låg energi, vilket minskar effektbehovet för vattenåtervinningssystem.

Tillförlitlighet: Aquaporin-filter är mindre benägna att gå sönder än traditionella system, vilket säkerställer en tillförlitlig tillgång på rent vatten.

Testning och validering

Aquaporin A/S har samarbetat med NASA sedan 2011 för att testa prototyper av Aquaporin-filtret i en laboratoriemiljö. Filtret har också testats på den internationella rymdstationen av den europeiska rymdorganisationens astronaut Andreas Mogensen. De filtrerade vattenproverna återfördes till jorden för analys.

Tillämpningar bortom rymden

Även om Aquaporin-filtret ursprungligen utvecklades för rymduppdrag har det potential att tillhandahålla lösningar för rent vatten i andra vattenfattiga miljöer. Aquaporin A/S syftar till att föra enheten till utvecklingsländer och torkaområden där tillgång till rent vatten är en stor utmaning.

Slutsats

Aquaporin-filtret representerar ett betydande framsteg inom vattenåtervinningstekniken. Dess effektivitet, kompakthet och tillförlitlighet gör det till en idealisk lösning för långvariga rymduppdrag. Dessutom understryker dess potentiella tillämpningar bortom rymden dess transformativa potential för att hantera utmaningar med vattenbrist över hela världen.

Kaliforniens förödande torka: Utan motstycke på 1 200 år

Årsringsanalys avslöjar historisk kontext

Kalifornien upplever för närvarande sin värsta torka på minst 1 200 år, enligt en ny studie som analyserat årsringar i träd. Studien, publicerad i tidskriften Nature Climate Change, fann att den nuvarande torkan är ”exceptionellt allvarlig i förhållande till åtminstone det senaste årtusendet”.

Årsringar ger värdefull information om tidigare klimatförhållanden. Varje år bildar ett träd en ny årsring. I år med gott om vatten växer träden mer, medan tillväxten är mindre under perioder av torka. Genom att undersöka ett träds årsringar kan forskare få en relativ uppskattning av hur blött eller torrt det var under tidigare växtsäsonger.

Forskarna i studien identifierade 37 torkor som varade i tre år eller mer, ända tillbaka till år 800. Ingen av dessa torkor var lika extrema som de förhållanden som Kalifornien ser nu.

Utan motstycke i svårighetsgrad: En kombination av faktorer

Den nuvarande torkan är särskilt allvarlig på grund av en kombination av faktorer, inklusive höga temperaturer och låg nederbörd. Även om det tidigare har funnits år med liknande nederbördsbrist, har kombinationen av värme och torka gjort denna torka exceptionell.

Palmer Drought Severity Index (PDSI) är ett mått på torkans svårighetsgrad som tar hänsyn till både nederbörd och temperatur. Den nuvarande torkan har ett PDSI på -14,55, vilket är mer extremt än någon annan torka som registrerats, inklusive längre torkor som varade i 4 till 9 år.

Klimatförändringar och framtiden för torkan

Även om den nuvarande torkan ligger inom ramen för den historiska variationen, noterar författarna till studien att det kanske inte alltid är fallet i framtiden. Klimatförändringar förväntas leda till att torkan blir vanligare och mer allvarlig i Kalifornien och andra delar av världen.

”Den här typen av torka är vad vi kan förvänta oss att se mer av i framtiden”, säger Daniel Griffin, en av forskarna som genomförde studien. ”Kanske är framtiden här nu.”

Påverkan av torkan

Torkan har en betydande inverkan på Kaliforniens miljö, ekonomi och samhälle. Vattenreservoarer håller på att sina, grundvattenförråd minskar och snötäckta berg är mestadels kala. Bönder kämpar för att hålla sina grödor vid liv, och invånarna står inför vattenbrist och restriktioner.

Torkan har också en negativ inverkan på delstatens ekonomi. Turismen lider och företag stänger eller varslar anställda. Torkan kostar också staten miljarder dollar i förlorade intäkter.

Behov av åtgärder

Torkan är en allvarlig utmaning för Kalifornien, och det är viktigt att staten vidtar åtgärder för att hantera den. Detta inkluderar investeringar i vattenbesparande åtgärder, utveckling av nya vattenkällor och minskning av växthusgasutsläppen för att mildra effekterna av klimatförändringar.

Genom att agera nu kan Kalifornien bidra till att förbereda sig för framtidens utmaningar.

Aquaporin-filtret: En revolutionerande lösning för vattenåtervinning i rymden och på jorden

Aquaporin-filtret: En revolutionerande lösning för vattenåtervinning i rymden och bortom