航天員尿液提純后可變飲用水,這是怎么做到的?
對(duì)航天生活的諸多關(guān)注中,一則“航天員尿液提純后可變飲用水”的信息引起了諸多關(guān)注,那么這是真是假,背后的原理是什么呢?
據(jù)央視新聞報(bào)道,環(huán)控生保技術(shù)從非再生走向再生,可以有效緩解地面補(bǔ)給的壓力,是空間站長(zhǎng)期在軌運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)可以將尿提純,使之變成可飲用的水,實(shí)現(xiàn)空間站水資源的循環(huán)再利用。

所以說(shuō),這是一則真實(shí)的信息,畢竟央視都發(fā)話了。那么這到底是怎么實(shí)現(xiàn)的?在空間站中,要廢水是怎么循環(huán)再利用的呢?
太空廢水都有哪些?
太空廢水主要分為三大類:冷凝廢水、衛(wèi)生廢水、尿液廢水。
冷凝廢水:是排入座艙空氣中各種水蒸汽在溫濕度控制系統(tǒng)中冷凝的水,它的水質(zhì)接近蒸餾水,其污染主要是由于環(huán)境中溶解性污染物引起的,其分子量較小。
衛(wèi)生廢水:主要來(lái)自洗手水,洗浴水,經(jīng)衛(wèi)生廢水處理裝置凈化后仍應(yīng)用于航天員的個(gè)人衛(wèi)生活動(dòng)。
尿液廢水是空間站廢水中最復(fù)雜的廢水,其污染物主要有尿素、氯化鈉及各種酸,占總重的3%一4%,因而處理的難度最大。

太空廢水的處理方式
冷凝廢水和衛(wèi)生廢水的處理可以依靠過(guò)濾以及離子交換樹脂等方式過(guò)濾,衛(wèi)生廢水比冷凝廢水的污染嚴(yán)重,對(duì)它的處理方案主要有反滲透法與吸附催化法。而處理難度最大的尿液廢水,處理流程有反滲透法、電滲析法及蒸餾法?!?】目前,世界上比較成熟的尿液廢水回收凈水技術(shù)主要有前蘇聯(lián)采用的膜蒸餾技術(shù)、國(guó)際空間站美國(guó)艙段采用的蒸氣壓縮蒸餾技術(shù)?!?】

蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)
國(guó)內(nèi)自1968年開始對(duì)環(huán)控生保系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)研,重點(diǎn)研究了多層過(guò)濾、反滲透膜技術(shù)以及尿液熱電膜蒸餾技術(shù),但對(duì)采用蒸汽壓縮蒸餾技術(shù)回收水技術(shù)的研究近幾年才真正開始。
蒸氣壓縮蒸餾尿液凈水回收過(guò)程包括三個(gè)階段:預(yù)處理階段、凈水回收階段和后處理階段。預(yù)處理階段主要完成尿液收集、尿液廢水預(yù)處理劑添加和氣液分離;凈水回收階段通過(guò)蒸氣的蒸發(fā)壓縮蒸餾完成凈水提?。缓筇幚黼A段通過(guò)采用吸附及催化氧化綜合處理技術(shù)使冷凝水得到進(jìn)一步的凈化?!?】

尿液的成分太復(fù)雜了,而且又處在太空這種失重的狀態(tài)下,所以難度就格外大,不過(guò)最終科學(xué)家們還是攻克了各個(gè)難關(guān),實(shí)現(xiàn)了空間站水資源的循環(huán)利用,同時(shí)減輕了貨運(yùn)飛船的載荷負(fù)擔(dān),大大降低空間站的運(yùn)營(yíng)成本。
參考文獻(xiàn)來(lái)源:
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