Про це повідомили докторант Абхішек Дхобле та Пратап Пулламанаппалліл з Університету Флориди в Гейнсвіллі (США). Дослідження проводили на замовлення NASA.
Кінцеве рішення
Процес виробляє корисні продукти з непривабливого матеріалу, який до цього часу спалювався в космонавтичному контексті, коли частини космічних кораблів знову потрапляли в атмосферу. Крім того, він пропонує широкий спектр наземних застосувань.
"Його можна використовувати в університетському містечку, в інших місцях міста або практично в будь-якому місці, щоб перетворити відходи на паливо", - сказав Пратап Пулламманаппалліл.
Щомісячне натхнення
Весь проект народився в 2006 році. У той час НАСА почало планувати будувати заселену базу на поверхні Місяця між 2019 і 2024 роками. Необхідно було зменшити вагу космічного корабля при відльоті з Землі. Усі відходи не можна було відправити назад - у вигляді спалення в атмосфері або навіть повернення на поверхню - на Землю. І навіть не кидайте його на місячну поверхню.
"Ми з’ясували, скільки метану можна отримати з з’їденої їжі, харчової упаковки та людських відходів. Основна ідея оберталася навколо питання, чи зможемо ми виробляти достатньо палива для запуску ракет. На орбіті або в польоті, щоб її не потрібно було виносити із Землі, особливо паливо для зворотного шляху. Метан можна використовувати для приведення в рух ракет. Ну, виявилося, що цього можна зробити досить, щоб повернутися з Місяця ", - сказав Пратап Пулламманаппалліл.
Фасовані відходи
NASA надало дослідникам пакети відходів людського виробництва, що виробляються хімічним способом. Вони також містили змодельовані харчові відходи, використані рушники, одяг та упаковку. Потім вони досліджували, скільки метану можна отримати з нього. І як швидко.
Це виявилося 290 літрів метану на день для типового багаточленного екіпажу приблизно за 1 тиждень експлуатації апарату. Основою був анаеробний (безкисневий) процес травлення, який вбивав мікроби в людських відходах і виробляв біогаз, розкладаючи органічні речовини у відходах. Таким чином суміш метану та вуглекислого газу.
Побічним продуктом було близько 800 літрів службової води на рік з усіх відходів. Ця вода спочатку містилася в органічній речовині і виділялася при її розкладанні.
Його можна розділити за допомогою електролізу на водень і кисень, які слугуватимуть резервним запасом для дихання космонавтів. Видиханий ними вуглекислий газ, у свою чергу, може поєднуватися з воднем в результаті електролізу, отримуючи додаткові метан та воду.
Абхішек Дхобле та Пратап Пулламманаппалліл опублікували висновки в "Досягненнях космічних досліджень".