Thiếu nước

Thiếu nước trong Không gian

Các phi hành gia phải đối mặt với một thách thức quan trọng trong không gian: thiếu nước. Nước là cần thiết cho sự sống, nhưng cũng rất nặng và tốn kém để vận chuyển vào quỹ đạo. Hiện tại, các phi hành gia được giới hạn ở ba gallon nước mỗi ngày, không đủ cho các nhiệm vụ dài hạn.

Hệ thống Lọc nước tiểu Truyền thống

Để giải quyết vấn đề này, các phi hành gia đã uống nước tiểu chưng cất từ năm 2009. Tuy nhiên, các hệ thống lọc nước tiểu hiện tại rất nặng, chậm và dễ bị hỏng. Họ sử dụng phương pháp quay tốc độ cao và xử lý hóa chất để tách hơi nước khỏi nước tiểu.

Bộ lọc Aquaporin

Aquaporin A/S, một công ty công nghệ sinh học của Đan Mạch, đã phát triển một bộ lọc mới mang tính cách mạng sử dụng các protein aquaporin để chiết xuất hiệu quả nước sạch từ nước tiểu, mồ hôi, nước thải và các nguồn chất lỏng khác có trong không gian. Aquaporin là các protein được tìm thấy trong màng tế bào cho phép nước đi qua trong khi ngăn chặn các chất khác.

Bộ lọc Aquaporin hoạt động như thế nào

Bộ lọc Aquaporin mô phỏng quá trình lọc nước của thận người. Nó bao gồm hai ống được kết nối với một nguồn năng lượng. Nước tiểu được đưa từ một thùng chứa qua bộ lọc và vào một thùng chứa khác trong vòng chưa đầy một phút. Bộ lọc nhỏ, nhẹ và ít bị tắc nghẽn hơn so với các hệ thống truyền thống.

Lợi ích của Bộ lọc Aquaporin

Hiệu suất cao: Bộ lọc Aquaporin có thể tái chế tới 6.000 lít nước mỗi năm, phù hợp cho các nhiệm vụ không gian dài hạn.

Nhỏ gọn và nhẹ: Kích thước và trọng lượng nhỏ của bộ lọc làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng không gian, nơi không gian bị hạn chế.

Tiêu thụ năng lượng thấp: Bộ lọc hoạt động ở mức năng lượng thấp, giúp giảm yêu cầu công suất cho các hệ thống tái chế nước.

Độ tin cậy: Bộ lọc Aquaporin ít bị hỏng hơn so với các hệ thống truyền thống, đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch đáng tin cậy.

Kiểm tra và Xác thực

Aquaporin A/S đã hợp tác với NASA từ năm 2011 để thử nghiệm các nguyên mẫu của bộ lọc Aquaporin trong môi trường phòng thí nghiệm. Bộ lọc cũng đã được thử nghiệm trên Trạm vũ trụ quốc tế bởi phi hành gia Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Andreas Mogensen. Các mẫu nước đã lọc được đưa về Trái đất để phân tích.

Ứng dụng Ngoài Không gian

Mặc dù bộ lọc Aquaporin ban đầu được phát triển cho các nhiệm vụ không gian, nhưng nó có khả năng cung cấp các giải pháp nước sạch ở các môi trường thiếu nước khác. Aquaporin A/S đặt mục tiêu đưa thiết bị này đến các nước đang phát triển và các khu vực hạn hán, nơi tiếp cận nước sạch là một thách thức lớn.

Kết luận

Bộ lọc Aquaporin đại diện cho một bước tiến đáng kể trong công nghệ tái chế nước. Hiệu suất, tính nhỏ gọn và độ tin cậy của nó làm cho nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho các nhiệm vụ không gian dài hạn. Hơn nữa, các ứng dụng tiềm năng của nó ngoài không gian nhấn mạnh tiềm năng biến đổi của nó trong việc giải quyết các thách thức về tình trạng thiếu nước trên toàn thế giới.

Hạn hán tàn phá California: Chưa từng có trong 1.200 năm

Phân tích vòng cây tiết lộ bối cảnh lịch sử

California hiện đang trải qua đợt hạn hán tồi tệ nhất trong ít nhất 1.200 năm, theo một nghiên cứu mới đã phân tích các ghi chép về vòng cây. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Climate Change, phát hiện ra rằng hạn hán hiện nay là “đặc biệt nghiêm trọng trong bối cảnh ít nhất là thiên niên kỷ qua”.

Các vòng cây cung cấp một hồ sơ có giá trị về các điều kiện khí hậu trong quá khứ. Hàng năm, một cái cây đặt xuống một vòng tăng trưởng mới. Trong những năm có nhiều nước, cây sẽ phát triển nhiều hơn, trong khi trong điều kiện hạn hán, cây sẽ phát triển ít hơn. Bằng cách kiểm tra các vòng của một cái cây, các nhà khoa học có thể có được ước tính tương đối về mức độ ẩm ướt hoặc khô hạn trong các mùa sinh trưởng trước.

Các nhà khoa học trong nghiên cứu này đã xác định được 37 đợt hạn hán kéo dài ba năm trở lên, tính đến năm 800. Không có đợt hạn hán nào trong số này khắc nghiệt như những gì California đang chứng kiến hiện nay.

Mức độ nghiêm trọng chưa từng có: Sự kết hợp của nhiều yếu tố

Hạn hán hiện nay đặc biệt nghiêm trọng do sự kết hợp của nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ cao và lượng mưa thấp. Mặc dù đã có những năm có lượng mưa thiếu hụt tương tự trong quá khứ, nhưng sự kết hợp của nhiệt độ và khô hạn đã khiến đợt hạn hán này trở nên wyjątkowe.

Chỉ số nghiêm trọng hạn hán Palmer (PDSI) là thước đo mức độ nghiêm trọng của hạn hán có tính đến cả lượng mưa và nhiệt độ. Hạn hán hiện nay có PDSI là -14,55, cao hơn bất kỳ hạn hán nào khác được ghi nhận, bao gồm cả những hạn hán kéo dài hơn từ 4 đến 9 năm.

Biến đổi khí hậu và tương lai của hạn hán

Trong khi hạn hán hiện nay nằm trong phạm vi biến đổi lịch sử, các tác giả của nghiên cứu lưu ý rằng điều này có thể không phải lúc nào cũng đúng trong tương lai. Biến đổi khí hậu dự kiến sẽ dẫn đến các đợt hạn hán thường xuyên và nghiêm trọng hơn ở California và các nơi khác trên thế giới.

“Chúng ta sẽ thấy nhiều hơn loại hạn hán này trong tương lai”, Daniel Griffin, một trong những nhà khoa học thực hiện nghiên cứu, cho biết. “Có lẽ tương lai là đây”.

Tác động của hạn hán

Hạn hán đang có tác động đáng kể đến môi trường, nền kinh tế và xã hội của California. Các hồ chứa đang cạn kiệt, lượng nước ngầm đang giảm và các ngọn núi có tuyết phủ hầu hết đều trơ trụi. Những người nông dân đang vật lộn để giữ cho cây trồng của mình không bị chết, và cư dân đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước và hạn chế.

Hạn hán cũng đang có tác động tiêu cực đến nền kinh tế của tiểu bang. Ngành du lịch đang bị ảnh hưởng, và các doanh nghiệp đang đóng cửa hoặc sa thải công nhân. Hạn hán cũng khiến tiểu bang mất hàng tỷ đô la doanh thu.

Cần hành động

Hạn hán là một thách thức nghiêm trọng đối với California và điều cần thiết là tiểu bang phải hành động để giải quyết vấn đề này. Điều này bao gồm đầu tư vào các biện pháp bảo tồn nước, phát triển các nguồn nước mới và giảm phát thải khí nhà kính để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

Bằng cách hành động ngay bây giờ, California có thể giúp đảm bảo rằng mình đã chuẩn bị cho những thách thức của tương lai.

Bộ lọc Aquaporin: Giải pháp tái chế nước cho không gian và hơn thế nữa

Aquaporin Filter: Một Giải pháp Tái chế Nước mang tính Cách mạng cho Không gian và hơn thế nữa