Астронавты смогут вырабатывать электричество из собственной мочи
Ученые разработали технологию, позволяющую использовать мочу для получения энергии и питьевой воды. Изобретение пригодится астронавтам, совершающим длительные космические путешествия.
Результаты исследования, проведенного американскими инженерами из Центра современных наноматериалов NASA, опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
По оценкам специалистов, в длительных космических экспедициях на мочу астронавтов будет приходиться до 50% всех отходов. Авторы статьи создали устройство, которое позволяет не только оперативно избавляться от накапливающейся мочи, не покидая пределов космического корабля, но и перерабатывать ее в электроэнергию и обычную воду, тем самым экономя эти ресурсы.
Устройство, получившее название мочевинный электрохимический биореактор (UBE), состоит из трех отсеков. В первом из них, куда наливается моча, происходит осмотическая очистка - продукт жизнедеятельности проходит сквозь особую мембрану, которая не пропускает загрязнения и органику. В результате из мочи отфильтровывается больше 80% органических веществ, и на выходе получается водный раствор мочевины.
Второй отсек представляет собой биореактор, заполненный уреазой - ферментом, который гидролизует мочевину до аммиака. Эффективность этого процесса составляет 86%. Образовавшийся аммиак испаряется, а в биореакторе остается вода, пригодная для питья.
Третий отсек устройства - это топливная ячейка с платиновым катализатором. Там аммиак сгорает до молекулярного азота, а высвободившаяся в ходе этого процесса энергия может использоваться для энергообеспечения корабля. Как подчеркивают изобретатели, прибор UBE может найти применение не только в космосе, но и на Земле, при переработке любых типов отходов, содержащих мочевину.