Ngày Nước Thế giới nhắc nhở chúng ta đừng coi thường nước sạch chúng tôi dựa trên. Và trong không gian, chúng ta coi mỗi giọt nước là tài nguyên quý giá, thúc đẩy đầu tư vào công nghệ để bảo tồn và tái sử dụng. Giờ đây, những đổi mới này đang được thực hiện rất tích cực trên Trái đất!
Từ việc khám phá các nguồn nước tiềm ẩn đến các kỹ thuật lọc tiên tiến, hãy xem những cách khác nhau mà NASA đang thay đổi cách chúng ta sử dụng và quản lý nước trong cuộc sống.
Van kiểm tra vi sinh vật
Một thiết bị khử trùng nước được gọi là Van kiểm tra vi khuẩn, đưa nước qua lớp nhựa i-ốt, được phát minh vào những năm 1970 để dùng làm nước uống trên tàu con thoi và nó được cập nhật để có khả năng tự tái tạo vào những năm 1990 để sử dụng trên tàu con thoi. Trạm không gian quốc tế.
Sản phẩm Van kiểm tra vi sinh vật bây giờ là trung tâm của đơn vị lọc nước đã được triển khai trên khắp Ấn Độ, Mexico, Pakistan và các quốc gia khác, bao gồm hàng trăm địa điểm làng xa xôi. Nó cũng dẫn tới sự phổ biến DentaPure hộp mực đã được làm sạch đường nước trong dụng cụ nha khoa trên toàn thế giới trong gần 30 năm.
Hình ảnh radar để xác định vị trí nguồn giếng
Năm 2002, một nhà địa chất thám hiểm đang sử dụng hình ảnh Trái đất từ Radar hình ảnh vũ trụ của NASA để xác định vị trí các nguồn tài nguyên dưới lòng đất đã nhận ra rằng những hình ảnh này cũng có thể đưa anh ta đến độ ẩm dưới lòng đất.
Anh ấy bắt đầu phát triển Hệ thống WATEX tại công ty của mình, Radar Technologies International, và vào năm 2013, hệ thống này đã phát hiện ra một tầng chứa nước rộng lớn với hàng chục nghìn tỷ gallon nước bên dưới một góc khô cằn ở phía tây bắc Kenya. Các công nghệ hiện đã giúp xây dựng 2,500 giếng, nhiều giếng trong số đó ở những vùng bị hạn hán, với tỷ lệ tìm được nước thành công là 98%.
Ứng dụng kiểm tra nước
Sau khi NASA phát triển một phương pháp kiểm tra vi khuẩn coliform đơn giản để các phi hành gia kiểm tra nước trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, một kỹ sư môi trường của cơ quan này đã làm việc với vợ và một kỹ sư phần mềm để phát triển phương pháp này. Ứng dụng điện thoại thông minh mWater cho phép người dùng thực hiện xét nghiệm vi khuẩn coliform dựa trên xét nghiệm mà NASA đã tạo ra, cũng như các xét nghiệm nước đơn giản khác.
Sau đó, ứng dụng có thể chia sẻ kết quả thông qua phần mềm bản đồ. Chính phủ, tổ chức phi lợi nhuận và nhà cung cấp nước ở 180 quốc gia hiện sử dụng bộ dụng cụ và ứng dụng kiểm tra mWater để kiểm tra nước uống cũng như ghi lại, chia sẻ và theo dõi dữ liệu về nước.
Bộ lọc sinh ra từ tiêu chuẩn nước uống của phi hành gia
Kể từ những ngày đầu thành lập, NASA đã khám phá nhiều công nghệ lọc nước khác nhau để cung cấp nước uống cho các phi hành gia. Vào đầu những năm 2000, với sự tài trợ của SBIR, Tập đoàn Argonide đã tối ưu hóa công nghệ lọc có tên là NanoCeram, sử dụng kết hợp các sợi alumina siêu nhỏ tích điện dương và than hoạt tính để bẫy vi sinh vật và các chất gây ô nhiễm khác.
NanoCeram kể từ đó đã được tích hợp vào các bộ lọc chất lượng trong phòng thí nghiệm, nước chai, đơn vị nhân đạo di động, lọc nước công nghiệp, Và thậm chí một vòi hoa sen tái chế nước.
Máy khử trùng ô nhiễm vi sinh vật
Một kỹ thuật lọc nước ban đầu được NASA khám phá là sử dụng các ion bạc để trung hòa các chất gây ô nhiễm vi sinh vật. Để chuẩn bị cho các sứ mệnh Apollo và sau đó là tàu con thoi, cơ quan vũ trụ đã ủy quyền thiết kế và chế tạo máy tạo ion bạc để khử trùng nước là sản phẩm phụ của pin nhiên liệu của tàu vũ trụ, đảm bảo an toàn cho mọi người. uống.
NASA chưa bao giờ bay công nghệ này, nhưng cơ quan này đã công bố chi tiết về các phát minh, tạo cơ sở cho các dòng sản phẩm thương mại bao gồm ở nhà nước bộ lọc và nước chất làm mềm, Cũng như hệ thống cho hồ, spa, tháp giải nhiệt, ao, nồi hơi, và các bệnh viện.
Xử lý nước ngầm
Sau khi NASA phát hiện ra một lượng lớn dung môi clo hóa trong nước ngầm xung quanh khu phức hợp phóng lịch sử tại Trung tâm vũ trụ Kennedy, các nhà khoa học tại trung tâm đã nghĩ ra một phương pháp độc đáo để loại bỏ các chất ô nhiễm này – hiện đã bị cấm nhưng cũng từng được nhiều ngành công nghiệp sử dụng. .
Trong 20 năm sau khi được cấp bằng sáng chế, NASA đã cấp phép cho công thức này, được gọi là sắt hóa trị không nhũ hóa, hoặc EZVI, để một số doanh nghiệp đã sử dụng nó trong dọn dẹp môi trường tất cả hơn Quốc gia. Một trong những kỹ sư của Kennedy sau đó đã phát minh ra một công nghệ tương tự để loại bỏ biphenyl polychlorin hóa, hay PCB, một chất gây ô nhiễm phổ biến khác khỏi nước ngầm.
A công ty đã thành lập cấp phép cho công nghệ đó vào năm 2017 đã tiến hành dọn dẹp trên toàn thế giới.
Lọc bằng thẩm thấu
Năm 2007, NASA biết đến một công ty Đan Mạch đang nghiên cứu về lọc nước dựa trên màng được truyền aquaporin – loại protein cho phép nước đi qua màng tế bào từng phân tử một.
Luôn quan tâm đến công nghệ lọc nước tốt hơn, NASA đã trở thành khách hàng trả tiền đầu tiên của công ty, tài trợ cho việc phát triển các nguyên mẫu và sau đó hợp tác với Cơ quan Vũ trụ Châu Âu để thử nghiệm các màng trên Trạm Vũ trụ Quốc tế.
Công ty Aquaporin A/S hiện đang bán máy lọc nước dưới bồn rửa ở Châu Âu và Ấn Độ, và mô-đun thẩm thấu chuyển tiếp đang làm sạch nước thải công nghiệp và đô thị.
Công cụ giám sát việc sử dụng nước trang trại
Cách tốt nhất để tính toán lượng nước sử dụng trong nông nghiệp không phải là đo lượng nước được chuyển sang đất trồng trọt mà là đo lượng thoát hơi nước từ thực vật và đất.
A công cụ có tên EEFlux, được các nhà nghiên cứu xây dựng vào những năm 2010, là một trong những công trình đầu tiên sử dụng dữ liệu hình ảnh Trái đất từ các vệ tinh do NASA chế tạo để tính toán lượng thoát hơi nước. Nó giúp quản lý tài nguyên nước ở những vùng khô hạn như California.
Một phương thức thương mại tương tự từ Tule Technologies đã giúp một số nông dân California cắt giảm lượng nước sử dụng tới một nửa. Vào năm 2021, NASA và các đối tác đã ra mắt Nền tảng trực tuyến OpenET cho phép người dùng tính toán lượng thoát hơi nước ở bất kỳ đâu trong 17 bang miền Tây. Công cụ này đang giúp nông dân và chính quyền địa phương hợp tác để bảo tồn nguồn nước khan hiếm.
Máy đẩy chạy bằng nước điện phân
Đối với tất cả những cách mà NASA giúp thanh lọc và bảo tồn nước trên Trái đất, trước hết, đây vẫn là cơ quan vũ trụ hàng đầu thế giới. Do đó, người ta cũng đã nghiên cứu sử dụng nước làm nhiên liệu tên lửa – loại nhiên liệu có thể thu được trên các hành tinh, mặt trăng và tiểu hành tinh khác để du hành vào không gian sâu.
Một dòng điện có thể tách nước thành hydro – nhiên liệu tên lửa được NASA lựa chọn – và oxy, giúp nó đốt cháy. Năm 2019, công ty Tethers Unlimited đã công bố quảng cáo đầu tiên máy đẩy chạy bằng nước điện phân, được phát triển với nhiều năm tài trợ từ cơ quan vũ trụ.
Công nghệ này lần đầu tiên được áp dụng cho các vệ tinh thương mại, chúng sẽ sử dụng nó để duy trì hoặc thay đổi quỹ đạo của chúng.
