未來(lái)載人航天任務(wù)中宇航員或許能夠在太空中用自己的尿液發(fā)電 _載人航天

未來(lái)載人航天任務(wù)中宇航員或許能夠在太空中用自己的尿液發(fā)電（插圖）
【未來(lái)載人航天任務(wù)中宇航員或許能夠在太空中用自己的尿液發(fā)電】（）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（趙熙熙）：尿液通常被認(rèn)為是應(yīng)該丟掉的東西。然而作為一種大部分由水構(gòu)成的物質(zhì) ，尿液在太空中可是寶貴的資源。如果最近來(lái)自實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)新工藝能夠被成功放大，則未來(lái)的太空旅行者將有望更有效地重復(fù)利用自己的尿液，從而回收水并制造一個(gè)小電源。
在國(guó)際空間站（ISS）中獲得水以及其他供給是一件非常昂貴的事。里奧彼德拉斯市波多黎各大學(xué)分析化學(xué)家Eduardo Nicolau表示，將每公斤貨物發(fā)射到近地軌道需要耗資33000美元。
而如果要將它們送到更高的軌道則需要更大的成本。因此即便可能的話，補(bǔ)給飛船攜帶人員遠(yuǎn)離地球軌道——例如奔赴火星——也將需要極其高昂的開(kāi)支。
因此Nicolau指出，執(zhí)行長(zhǎng)期空間任務(wù)的宇航員必須重復(fù)利用他們的水。然而水的最大來(lái)源是宇航局自己的尿液。Nicolau估計(jì)，在這樣一項(xiàng)任務(wù)中，每一名宇航局每天將可能產(chǎn)生超過(guò)1.5升的尿液，這一數(shù)字占航天器廢水的81%以上。
并未參與此項(xiàng)新研究的負(fù)責(zé)空間站供水系統(tǒng)的美國(guó)宇航局（NASA）亞拉巴馬州亨茨維爾市馬歇爾空間飛行中心系統(tǒng)工程師Layne Carter表示，如今，ISS上的宇航員會(huì)過(guò)濾廢水，隨后再將它們蒸餾并變?yōu)榧兯?。他強(qiáng)調(diào) ，當(dāng)前的技術(shù)只能從尿液中回收75%的廢水。但隨著目前正在進(jìn)行的努力，NASA工程師希望明年將這一比例提高至85％，之后逼近100％。
Nicolau表示，空間站目前的回收工藝主要是處理尿素——尿液中主要的富氮化合物。但是尿素可以用來(lái)制造能源，現(xiàn)在Nicolau及其同事已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種技術(shù)，能夠同時(shí)使用尿素提高航天器廢水的回收效率。
首先，研究人員利用滲透作用（在這一過(guò)程中某些物質(zhì)會(huì)穿過(guò)一層薄膜）將有機(jī)大分子與水、尿素以及其他能夠溶解的小分子或原子分離，而后者則能夠透過(guò)薄膜形成一種鹽溶液。
隨后，研究人員將含有尿素的溶液通過(guò)一個(gè)他們稱(chēng)之為生物反應(yīng)器的裝置，后者塞滿(mǎn)了浸透著脲酶（一種能夠分解尿素的酶）的活性炭。在這一步的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，大約86%的尿素被轉(zhuǎn)化為氨。
研究人員在4月7日出版的《ACS可持續(xù)化學(xué)與工程學(xué)》（

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