Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Billede:Concordia-forskningsstationens vandgenbrugsanlæg

Kredit:ESA/IPEV/PNRA-C. Verseux

Til fejring af World Water Week, den ESA-sponsorerede læge Carmen Possnig og blikkenslager Florentin Camus poserer med vandgenbrugsanlægget, der gør livet muligt på Concordia forskningsstation, beliggende på Antarktis højplateau.

Også kendt som White Mars, Antarktis er den nærmeste lighed på Jorden med en fjerntliggende, ugæstfri planet. Det er ekstremt koldt, med temperaturer mellem –30°C til –60°C.

Ressourcer er knappe og svære at få fat på. Om vinteren, besætningen er fuldstændig isoleret og skal løse eventuelle problemer uden hjælp udefra. På grund af internationale traktater, der beskytter Antarktis, skal alt affaldsmateriale fjernes fra kontinentet.

Dette er noget af udfordringen på Concordia station, et joint venture mellem det franske polarinstitut og det italienske antarktiske program. Stationen huser cirka 14 personer om vinteren og mange flere om sommeren. Vandforbruget varierer, men det kan groft estimeres alt mellem 40 og 100 liter pr. person pr. dag, og det er en vanskelig opgave at generere nok vand uden at forårsage miljøbelastning og bruge for meget energi.

I Antarktis og off-planet er vi afhængige af teknologi til at rumme mennesker, og det hele starter med at arbejde med det, du har, og hvad Antarktis har er tonsvis af sne.

Stationen producerer en basismængde hygiejnisk vand ved at smelte sne, tilføje mineraler til det, og derefter udsætte den for UV-lys for at dræbe urenheder.

Når vandet er brugt, den går gennem det behandlingssystem, der er opstået fra programmet Micro-Ecological Life Support System Alternative. Kendt som Melissa, programmet udvikler regenerative livsunderstøttende teknologier til astronauter i rummet.

Dette 'grå vand', et udtryk, der angiver vand, der er blevet brugt til brusere, vasker op, og vasketøj, behandles for at gøre det tilbage til hygiejnisk vand. Det første trin er nanofiltrering:vandet tvinges gennem en keramisk honeycomb krydret med huller 700 gange finere end et hårstrå, efterfulgt af filtrering gennem et par membraner. I det sidste trin, fortyndede vandmolekyler filtreres yderligere ud gennem processen med omvendt osmose.

Systemet er i stand til at genvinde omkring 85 % af vandet, med nysmeltet snevand, der genopfylder den resterende del, der er uegnet til brug. Denne koncentrerede rest opbevares og fjernes til sidst fra Antarktis.

Udviklet af ESA og bygget af det franske firma Firmus, systemet blev installeret hos Concordia i 2005. Siden da har det fungeret uden væsentlige problemer. Det bliver også brugt i andre dele af verden til at give ferskvand til samfund i nød.

Vandgenanvendelse er kun en del af Melissa-projektet, der skaber et lukket regenerativt livsvarende system, der er i stand til at omdanne biologisk affald såsom urin og kuldioxid til vand, ilt, og næringsstoffer til lange rummissioner.

Nylige eksperimenter på den internationale rumstation har vist teknologi, der genbruger ilt ved hjælp af mikroorganismer, der gennemgår fotosyntese.


Varme artikler