Światowy Dzień Wody przypomina nam, że nie należy przyjmować tego za oczywistość czysta woda polegamy na. A w kosmosie każdą kroplę traktujemy jak cenny zasób, co skłania do inwestycji w technologie umożliwiające ochronę i ponowne wykorzystanie. Teraz te innowacje ciężko pracują tutaj, na Ziemi!
Od odkrywania ukrytych źródeł wody po udoskonalanie technik oczyszczania – poznaj różne sposoby, w jakie NASA zmienia sposób, w jaki wykorzystujemy wodę i zarządzamy nią w naszym życiu.
Mikrobiologiczny zawór zwrotny
Jednostka do dezynfekcji wody, znana jako mikrobiologiczny zawór zwrotny, przepuszczająca wodę przez złoże jodowanej żywicy, została wynaleziona w latach 1970. XX wieku do wody pitnej na promach kosmicznych, a w latach 1990. XX wieku została zmodernizowana tak, aby umożliwiała samoregenerację do użytku na statku kosmicznym. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.
Połączenia Mikrobiologiczny zawór zwrotny jest teraz w centrum jednostki oczyszczania wody które zostały wdrożone w Indiach, Meksyku, Pakistanie i innych krajach, w tym w setkach odległych wiosek. Doprowadziło to również do popularności DentaPure wkład oczyszczający linie wodne instrumenty dentystyczne na całym świecie od prawie 30 lat.
Obrazowanie radarowe w celu lokalizacji źródeł studni
W 2002 roku geolog badawczy, który wykorzystywał zdjęcia Ziemi z należącego do NASA kosmicznego radaru obrazowego NASA do lokalizowania podziemnych zasobów, zdał sobie sprawę, że obrazy mogą go również zaprowadzić do podziemnej wilgoci.
Zaczął rozwijać System WATEX w swojej firmie Radar Technologies International i w 2013 roku odkrył system rozległy zbiornik wodny z dziesiątkami bilionów galonów wody pod spalonym zakątkiem północno-zachodniej Kenii. The technologia pomogła obecnie w budowie 2,500 studni, wiele z nich w regionach dotkniętych suszą, a znalezienie wody wyniosło 98%.
Aplikacja do testowania wody
Po tym jak NASA opracowała prosty test na bakterie coli dla astronautów do badania wody na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, inżynier ochrony środowiska agencji współpracował z żoną i inżynierem oprogramowania nad opracowaniem Aplikacja mWater na smartfony które umożliwiają użytkownikom przeprowadzenie testu na obecność bakterii coli w oparciu o test stworzony przez NASA, a także innych prostych testów wody.
Aplikacja może następnie udostępnić wyniki za pomocą oprogramowania mapującego. Rządy, organizacje non-profit i dostawcy wody w 180 krajach korzystają obecnie z zestawów testowych i aplikacji mWater do testowania wody pitnej oraz rejestrowania, udostępniania i śledzenia danych dotyczących wody.
Filtr stworzony na podstawie standardów wody pitnej astronautów
Od samego początku NASA badała różne technologie oczyszczania wody, aby zapewnić astronautom wodę pitną. Na początku XXI wieku, dzięki funduszom SBIR od agencji, Argonide Corporation zoptymalizowała technologię filtracji zwaną NanoCeram, który wykorzystuje kombinację dodatnio naładowanych mikroskopijnych włókien tlenku glinu i węgla aktywnego do wychwytywania mikroorganizmów i innych zanieczyszczeń.
Od tego czasu NanoCeram jest stosowany w filtrach o jakości laboratoryjnej, woda Butelki, przenośne jednostki humanitarne, przemysłowe oczyszczanie wody, A nawet prysznic z recyklingiem wody.
Sterylizator zanieczyszczeń mikrobiologicznych
Wczesną techniką oczyszczania wody, którą zbadała NASA, było użycie jonów srebra do neutralizacji zanieczyszczeń mikrobiologicznych. W okresie poprzedzającym misje Apollo, a następnie prom kosmiczny, agencja kosmiczna zleciła zaprojektowanie i budowę generatorów jonów srebra do sterylizacji wody będącej produktem ubocznym ogniw paliwowych statków kosmicznych, zapewniając w ten sposób bezpieczeństwo drink.
NASA nigdy nie stosowała tej technologii, ale agencja opublikowała szczegółowe informacje na temat wynalazków, które stały się podstawą dla komercyjnych linii produktów, w tym m.in w domu woda filtry i woda zmiękczacze, jak również systemy dla totalizator piłkarski, uzdrowiska, wieże chłodnicze, stawy, kotłyi szpitale.
Oczyszczanie wód podziemnych
Po tym, jak NASA odkryła duże ilości chlorowanych rozpuszczalników w wodach gruntowych wokół historycznego kompleksu startowego w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego, naukowcy z centrum opracowali unikalną metodę usuwania tych substancji zanieczyszczających – które są obecnie zakazane, ale kiedyś były również wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu .
W ciągu 20 lat od opatentowania NASA udzieliła licencji na tę formułę, znaną jako zemulgowane żelazo o zerowej wartościowościlub EZVI, do kilka firm którzy go używali sprzątanie środowiska całego kraj. Jeden z inżynierów Kennedy'ego wynalazł później podobną technologię usuwania z wód gruntowych polichlorowanych bifenyli, czyli PCB, innej powszechnej substancji zanieczyszczającej.
A firma, która powstała uzyskania licencji na tę technologię w 2017 r., już przeprowadza porządki na całym świecie.
Filtracja przez osmozę
W 2007 roku NASA dowiedziała się o duńskiej firmie pracującej nad filtracją wody w oparciu o membrany nasycone akwaporynami – białkami, które umożliwiają wodzie przenikanie przez błony komórkowe cząsteczka po cząsteczce.
Zawsze zainteresowana lepszą technologią oczyszczania wody, NASA stała się pierwszym płacącym klientem firmy, finansując rozwój prototypów, a następnie współpracując z Europejską Agencją Kosmiczną przy testowaniu membran na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Firma Aquaporin A/S sprzedaje teraz podzlewozmywakowe oczyszczacze wody w Europie i Indiach oraz jej moduły osmozy do przodu oczyszczają ścieki przemysłowe i komunalne.
Narzędzia do monitorowania zużycia wody w gospodarstwie
Najlepszym sposobem obliczenia zużycia wody w rolnictwie nie jest pomiar ilości wody kierowanej na pola uprawne, ale pomiar ewapotranspiracji z roślin i gleby.
A narzędzie o nazwie EEFlux, zbudowany przez naukowców w 2010 roku, był jednym z pierwszych, który wykorzystał dane pochodzące ze zdjęć Ziemi z satelitów zbudowanych przez NASA do obliczenia ewapotranspiracji. Pomaga zarządzać zasobami wody na obszarach suchych, takich jak Kalifornia.
Podobna metoda komercyjna z Tule Technologies pomogło niektórym kalifornijskim rolnikom zmniejszyć zużycie wody nawet o połowę. W 2021 roku NASA wraz z partnerami zadebiutowali Platforma internetowa OpenET który pozwala użytkownikom obliczyć ewapotranspirację w dowolnym miejscu w 17 zachodnich stanach. Narzędzie to pomaga rolnikom i samorządom lokalnym współpracować na rzecz ochrony ograniczonych zasobów wody.
Silniki strumieniowe zasilane wodą elektrolizowaną
Mimo wszystkich sposobów, w jakie NASA pomaga w oczyszczaniu i oszczędzaniu wody na Ziemi, pozostaje przede wszystkim wiodącą na świecie agencją kosmiczną. W związku z tym udało się również wykorzystać wodę jako paliwo rakietowe – takie, które można uzyskać na innych planetach, księżycach i asteroidach do podróży w przestrzeń kosmiczną.
Prąd elektryczny może rozdzielić wodę na wodór – ulubione paliwo rakietowe NASA – i tlen, który pomaga jej spalić. W 2019 roku firma Tethers Unlimited zaprezentowała pierwszą reklamę stery strumieniowe zasilane wodą elektrolizowaną, który opracowano dzięki wieloletniemu finansowaniu przez agencję kosmiczną.
Technologia ta w pierwszej kolejności trafi do komercyjnych satelitów, które będą ją wykorzystywać do utrzymywania lub zmiany swoich orbit.
