Мочу космонавтов хотят использовать в качестве топлива

Как правило, обывателями моча воспринимается исключительно как никому ненужные отходы. Однако в космосе утилизировать столь ценное вещество было бы неразумным: поскольку оно преимущественно состоит из воды, то его можно использовать (после переработки, естественно) в качестве напитка, сообщают ]]>Вести.Ru]]>.

<

А при условии, что доставка каждого килограмма полезного груза на низкую околоземную орбиту составляет около $33 тысяч (более миллиона рублей), то процесс обеспечения водой космонавтов просто необходимо пересмотреть.

Если специалисты, работающие на МКС, ещё могут получать всё необходимое с Земли, то космические путешественники будущего, которые полетят на Марс и другие планеты, будут вынуждены перерабатывать воду и другие жидкости. Неудивительно, что именно моча будет являться самым крупным источником воды в пилотируемом космическом корабле. Каждый космонавт производит в среднем около полутора литров мочи, что составляет более 81% сточных вод космического корабля.

В данный момент астронавты и космонавты МКС перерабатывают использованную жидкость и получают таким образом чистую воду. Чистая вода оказывается лишь на 75% переработанной мочой, но впоследствии инженеры NASA планируют увеличить эту цифру сначала до 85%, а затем и до 100%.

Текущий процесс переработки мочи в воду подразумевает утилизацию мочевины, диамида угольной кислоты. Тем не менее, отмечает автор нового исследования Эдуардо Николау (Eduardo Nicolau), это соединение можно использовать и в качестве топлива.

Вместе со своими коллегами Николау разработал новую технику, которая поможет использовать мочевину для повышения эффективности утилизации сточных вод космического корабля. Кратко об этой методике рассказывается в пресс-релизе Американского химического сообщества.

Мочевина, как правило, при очистке мочи и преобразовании её в питьевую воду просто утилизируется (фото Wikimedia Commons).

Для первого этапа инженеры использовали осмос — процесс при котором вещества проходят через особую мембрану, отделяющую воду от органических веществ, мочевины и других мелких растворённых молекул. Затем отделённый материал направляется в биореактор, наполненный активированным углём и уреазой — ферментом, расщепляющим мочевину.

В ходе лабораторных тестов таким образом удалось конвертировать около 86% мочевины в аммиак. Об этом исследователи сообщают в статье, которая вышла в новом номере журнала ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

На финальном этапе полученный аммиак собирается и передаётся в топливный элемент, который в свою очередь расщепляет аммиак на азот и воду с выделением энергии. Пока что эксперименты не дали впечатляющих результатов: около 0,2 вольта напряжения и около 2 миллиамперов силы тока. Но Николау уверен, что в самом ближайшем будущем можно будет значительно увеличить эти показатели.

Единственное, что смущает исследователей, это относительно низкая концентрация мочевины в моче, что может стать настоящей проблемой. Поэтому Николау и его коллегам ещё предстоит продумать все тонкости процесса конвертации "отходов" в топливо. Но радует тот факт, что есть шанс снизить расходы на будущие космические миссии.