Как ученые планируют перерабатывать пластиковые отходы в космосе

Компьютерные новости и новости технологий на Game-Zoom

Пластиковые отходы — насущная проблема как на Земле, так и в космосе, но сейчас команда экспериментирует с новым методом превращения выброшенного ПЭТ в полезный материал во время плавания на борту космической станции. Сокращение от полиэтилентерефталата, ПЭТ является наиболее часто используемой формой пластика на Земле, и он используется во всем, от пластиковых бутылок и тканей до деталей автомобилей и даже космических кораблей. В космических кораблях и спутниках пластик используется в таких деталях, как подшипники, изоляторы, магнитометры, элементы оптических линз и клапаны.

Логистические отходы являются основной проблемой для астронавтов перед планированием долгосрочных миссий, и неудивительно, что пластик снова составляет значительную часть этого выбрасываемого материала. По данным НАСА, команда из четырех человек будет производить до 5700 фунтов отходов в год, включая все, от человеческих экскрементов и салфеток до одежды и упаковки. Кроме того, учитывая нынешние темпы возрождения интереса к освоению космоса и надвигающийся коммерческий туризм, проблема космического мусора, особенно пластика, будет только усугубляться.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии стремится решить эту проблему, используя комбинацию синтезированного в лаборатории фермента, разрушающего пластик, и биологически модифицированного штамма бактерий. Идея здесь заключается в том, что смесь фермента PETase и бактерий Pseudomonas putida создаст раствор для вторичной переработки полиэтилентерефталата, широко известного как ПЭТ. Эксперимент, начатый недавно с помощью миссии по пополнению запасов SpX-26, в настоящее время проводится на борту Международной космической станции. Проект является совместным проектом Министерства энергетики США и экспертов из Гарварда, Массачусетского технологического института и Seed Health, а финансирование было предложено Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии.

Превращение плохого пластика в хороший пластик

Кредит изображения: Эллисон Вернер, NREL

Весь процесс вторичной переработки ПЭТ в космосе начинается с того, что фермент ПЭТаза расщепляет пластик на его строительный блок — терефталевую кислоту. Затем кислоту подают к бактериям, которые превращают ее в другое соединение, которое служит предшественником для производства нейлона. Наиболее многообещающим аспектом последнего эксперимента является то, что он будет работать сам по себе без наблюдения со стороны человека, позволяя бактериальному бульону медленно выполнять свою работу по разрушению пластика.

«Эксперимент будет проходить полностью самостоятельно с пользовательской полезной нагрузкой, предназначенной для автономного выращивания и отбора проб», — говорится в пресс-релизе NREL. Все, от отбора проб и культивирования микробов до прохождения материала и регистрации данных основного процесса, происходит автоматически внутри «компактной, модульной, готовой к космическим полетам системы биокультивирования».

Еще одна интересная сторона знаменательного эксперимента заключается в том, что вся система идет по маршруту с открытым исходным кодом, что означает, что независимые эксперты смогут модифицировать основные системы по своему вкусу без каких-либо проблем с авторскими правами или лицензированием, что отлично подходит для дальнейшего улучшения. , исследования и инновации. Все оборудование можно либо распечатать на 3D-принтере, либо легко приобрести в розницу, а также использовать в других сложных условиях, таких как глубокие океанические биомы и полярные регионы с отрицательными температурами.

НАСА также активно экспериментирует с управлением космическим пространством в рамках проекта Orbital Syngas/Commodity Augmentation Reactor (OSCAR). Система будет подвергать выбрасываемый материал воздействию высоких температур и преобразовывать его в пригодный для использования материал. Первое испытание проекта OSCAR в условиях микрогравитации было проведено в 2019 году, когда он был запущен на борту ракеты New Shepard компании Blue Origin. В июле НАСА присудило денежный приз трем командам, которые строят реакторы для превращения космического мусора в газ в рамках конкурса «Отходы в основные материалы: устойчивая переработка в космосе».

Последнее обновление 05.01.2023