缺水

水通道蛋白过滤器：太空及其他领域的革命性水循环解决方案

太空中的水资源短缺

宇航员在太空中面临着严峻挑战：水资源短缺。水是生存必需品，但将水运送至轨道既笨重又昂贵。目前，宇航员每天只能获得三加仑的水，这对于长期任务来说是远远不够的。

传统尿液过滤系统

为了应对这一挑战，自2009年以来，宇航员一直在饮用蒸馏尿液。然而，目前的尿液过滤系统笨重、缓慢且容易发生故障。它们使用高速离心和化学处理从尿液中分离出水蒸气。

水通道蛋白过滤器

丹麦生物技术公司Aquaporin A/S开发了一种革命性的新型过滤器，该过滤器使用水通道蛋白从尿液、汗水、废水以及太空中可获得的其他液体来源有效提取 sạch water。水通道蛋白是存在于细胞膜中的蛋白质，可以允许水通过，同时阻挡其他物质。

水通道蛋白过滤器的运作方式

水通道蛋白过滤器模拟了人体肾脏的水过滤过程。它由两根连接到能源的管道组成。尿液在不到一分钟的时间内从一个容器中通过过滤器抽到另一个容器中。该过滤器小巧、轻便，并且与传统系统相比不太容易堵塞。

水通道蛋白过滤器的优点

• 高效率：水通道蛋白过滤器每年可以循环利用多达6000升水，非常适合长期太空任务。
• 紧凑轻便：该过滤器的体积小巧重量轻，非常适合空间有限的太空应用。
• 低能耗：该过滤器以低能耗运行，从而降低了水循环系统的电力需求。
• 可靠性：水通道蛋白过滤器比传统系统不易发生故障，可确保可靠地供应干净的水。

测试和验证

自2011年以来，Aquaporin A/S一直与美国航空航天局合作，在实验室环境中测试水通道蛋白过滤器的原型。该过滤器还由欧洲空间局宇航员安德烈亚斯·莫根森在国际空间站上进行了测试。已将过滤后的水样送回地球进行分析。

太空之外的应用

虽然水通道蛋白过滤器最初是为太空任务开发的，但它有可能在其他缺水环境中提供洁净水解决方案。Aquaporin A/S的目标是将该设备带到发展中国家和干旱地区，那里获取洁净水是一个重大挑战。

总结

水通道蛋白过滤器代表了水循环技术的一项重大进步。其效率、紧凑性和可靠性使其成为长期太空任务的理想解决方案。此外，其在太空之外的潜在应用凸显了其在解决全球水资源短缺挑战方面的变革潜力。