İdrar, Mars’a Yolculuk Yapmayı Sağlayabilir
Yeni bir geri dönüşüm sistemi, idrarı, su içmeye ve enerjiye dönüştürüyor.
Her gün, bir veya iki litre idrarı tuvaletten gönderiyorsunuz. Fakat insanlar Mars’a ulaşmaya çalışırsa, bu sarı renkteki sıvıdan kutulmak için çaba göstermeyecekler. Üstüne, kendi idrarlarından suyu içmeye başlayacaklar. Bilim insanları astronotların idrarını temiz içme suyuna ve enerjiye dönüştüren bir geri dönüşüm sistemi inşa ettiler.
Porto Riko Üniversitesi’nden kimyager Eduardo Nicolau ve meslektaşları, bu iki basamaklı sürecin, uzun mesafeli uzay yolculukları yapma yolunda önemli olabileceğini bildiriyor. Sustainable Chemistry & Engineering’in 7 Nisan sayısında, idrarı geri dönüştüren sistemlerini açıkladılar.
Uluslararası Uzay İstasyonu böyle bir sistemi denemek için ilk sırada yer almak isteyebilir. Hali hazırda idrarı karmaşık bir proses ile filtreleyip saflaştırarak geri dönüştürüyor. Bu sistem yüklendiğinde astronot Don Pettit: ‘’Dünden kalan kahveyi bugünün kahvesi haline getiriyor.’’ diyor.
Rus Mir istasyonu idrarı kabul eden bir geri dönüşüm sistemine sahipti. Bununla birlikte parçalandığı biliniyordu. En sonunda çok fazla içme suyu üretmedi. NASA’nın uzay mekiği idrarı uzay boşluğuna boşaltmıştır. İdrarın yaratmış olduğu bu ‘’yıldızlar’’ dünyadan görülebiliyordu.
Astronotlar, uzay istasyonunda geri dönüştürülmüş idrardan yapılmış suyun tadının güzel olduğunu kaydettiler. Fakat 2008’de yüklenen sistem, bozulmaya devam etti ve çalıştırmak için çok fazla güce ihtiyaç duyuldu. Dahası, sistem geri dönüştürülemeyen bazı filtreler ve diğer materyalleri kullandı. Nicolau, bunların uzay gemisinin çöplerine sadece bir ilave olduğunu belirtiyor.
Ekibi tarafından ortaya atılan sistem sadece idrardan suyu ayırmadı, üreden de ayırmış oldu. Azot zengini bir kimyasal olan üre, gübre ve bazı yakıt sistemlerinde organik içerik olarak kullanıldı. Nicolau, idrardan bunu almanın, bir uzay aracının yakıtı için ayrılması gereken ağırlığın ve alanın bazısını azaltabileceğini söylüyor. Üstüne, NASA bilim insanlarının da bulunduğu ekibine göre, idrardan geri dönüştürülen bazı kimyasallar elektrik üretmek için kullanılabilir.
Yeni geri dönüşüm sistemi, idrardan saf suyu çekme kimyası üzerine dayanır. İleri ozmos adındaki süreç boyunca, konsantre tuz ya da şeker çözeltisi kullanır. Bu, suyu idrardan çeker ve membran bariyere geçer. Biyoreaktör adındaki bir hazne, arda kalan üreyi amonyağa dönüştürmek için enzimler kullanır. Bu amonyak, elektrik üretmek için kimyasal kullanan yakıt hücresini sürmek için kullanılır.
Organik Materyallerde Eksiklik Yok
Sherwin Gormly, insanların her gün içtiklerinden yakşalık %50 daha fazlasını işediklerini belirtiyor. Bunun çok çılgın olduğunu düşünebilirsiniz. İçtiğinizden daha fazlasını nasıl işeyebilirsiniz? Vücudunuz aldığınız bazı gıdaları suya dönüştürüyor. (Karbonhidrat yaktığınızda, vücudunuz karbondioksit ve su eşliğinde enerji üretiyor.)
Gormly, bu tarz meseleleri iyi biliyor. NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’ndeki bir mühendis olarak, Uluslar arası Uzay İstasyonu’ndaki idrar geri dönüşümü sisteminin tasarlanmasında yardımda bulundu. Şu anda Desert Toad Su Teknolojisi Araştırma’da çalışıyor.
İdrarda dahil olmak üzere suyu yönetebilmek, Mars’a ya da başka herhangi bir uzay yolculuğu yolunda insanları desteklemenin önündeki en büyük engeldir. Gormly’e göre idrar geri dönüşümü olmadan, Mars’a yolculuk yapılırsa su, uzay gemisinde kütlenin %80-90’ını alabilir.
İnsanların aylarca hatta yıllarca sırtını dayayacağı herhangi bir geri dönüşüm sisteminin fazlasıyla etkili olması gerekir. Uzay istasyonunun sistemi suyun %93’ünü uzay gemisinde temizleyebilir. Nicolau’nun ekibinin geliştirdiği yeni sistemin hala ufak tefek düzeltmelere ihtiyacı vardır. Fakat erken dönemlerinde bile, suyun %90’ından daha fazlasını dönüştürebiliyor.
Bu sadece elektriğin çok küçük bir damlasını üretebiliyor. Laboratuvarda, 8 saatte 1 litre idrar filtrelendiğinde üretilen elektrikle, saçınıza balonu sürttüğünüzde üretilen statik yük aynıdır. Nicolau: ‘’Sistemimiz hala konseptin bir kanıtıdır. Daha iyi hale getirmek artık mühendislerin elinde. Eninde sonunda kendi kendini çalıştırmak için gerekli gücü üretebilecek.’’
Başka bir sınırlama da; sistemin elektriği üretmek için az miktarda oksijene ihtiyaç duymasıdır. Ve oksijen, pek tabii uzayda yolculuk yaptığınızda ihtiyacınız olacak bir şeydir. Nicolau: ‘’Kabinden solunabilen oksijen kullanıyoruz.’’ diyor. Böylece sistem oksijen kaybını telafi etmek için başka bir işlem gerektirecektir. Bu, oksijeninin bir kısmını geri kazanmak için ya da diğer kimyasal işlemler kullanarak suyun parçalanmasını (elektroliz yoluyla) gerektirir.
Yeni geri dönüşüm işlemi içme suyu üretebilir. En azından teoride yapabilir. Nicolau ekibinin örnekleme yapmadığını kabul ediyor. Sebebi ise bakteriler ve diğer mikroplar için test edilmemiş olması.
Kaynak : sciencenewsforstudents.org
