Версия для слабовидящих
Зачем на МКС нужна сверхкритическая вода? Печать Email
Новости науки
15.01.2014
Группа учёных во главе с Майком Хиксом (Mike Hicks) из Исследовательского центра имени Дж. Г. Гленна намерена использовать для ликвидации отходов жизнедеятельности космонавтов обычную воду. Хотя, если разобраться, обычного в этой воде настолько мало, что иногда в ней даже вспыхивают языки пламени.

По мере нагревания воды и её приближения к сверхкритическому состоянию граница раздела жидкой и газообразной фаз исчезает. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.)

Вы уже поняли: речь идёт о воде в сверхкритическом состоянии, то есть нагретой выше 373 °С и находящейся под давлением, превышающим 217 атм. Хотя по плотности и другим параметрам это именно что жидкая вода, её диффузные параметры близки к таковым у водяного пара, причём эта субстанция, вступая в контакт с органикой и углеводородами, просто разрывает их химические связи и сводит все имеющиеся соединения к той же воде и углекислому газу, без каких-либо побочных продуктов горения.

Соли, а как же соли? Верно, они выпадают, и если это произойдёт на стенках реактора, то он вскоре снизит свою эффективность. С другой стороны, сверхкритическая вода отлично растворяет — несравнимо лучше обычной, а потому вполне может быть, что проблема имеет решение.

Чтобы проверить, насколько такие процессы могут иметь место при микрогравитации, НАСА собирается отправить опытный образец такого реактора на МКС — дабы понять, каковы практические перспективы утилизации многочисленных тамошних органических отходов прямо на месте.



Преимуществ у такого подхода предостаточно. Мы ведь и на Земле часто не можем справиться с загрязнениями, как с собственно нечистотами, так и с веществами, содержащими определённую долю углеводородов. Лучше всего в этом смысле известны льяльные воды морских кораблей — загрязнённые нефтепродуктами воды, выбросы которых могут привести к серьёзному ущербу для здоровья десятков тысяч человек, а то и к гибели людей. Быстро и эффективно ликвидировать их не получается, так как углеводороды непросто сепарировать или оперативно и безопасно уничтожить, особенно в смеси с водой.

Сегодняшние методы очистки сточных вод метантенком и аэрацией, увы, не дают стопроцентной чистоты на выходе и требуют времени и внутренних объёмов, просто несовместимых с ограничениями космической станции или морского судна.

А вот применение здесь сверхкритической воды открывает принципиально иные перспективы. Первичной целью американского аэрокосмического ведомства остаётся именно утилизация органических отходов. Соли в их составе занимают совершенно ничтожную весовую долю, которую в случае чего можно сбросить в космос. Сегодня отходы жизнедеятельности космонавтов приходится хранить в контейнерах и в лучшем случае возить на Землю, делая их буквально золотыми. Что ещё интереснее: после обработки сверхкритической водой обычную воду и углекислый газ, получающиеся в ходе такого процесса, можно было бы использовать для обеспечения МКС, сегодня опять же получающей воду и углекислоту в посылках «с родины».

Полное использование отходов на месте снизило бы эксплуатационные расходы как самой МКС, так и любой орбитальной станции или космического поселения в будущем, что особенно важно в чуть более дальнем космосе (скажем, на Луне) и в совсем уж удалённых местах (вроде Марса).

Разумеется, весьма небезынтересно внедрение подобной технологии и на Земле, но, как подсказывает опыт, случится это, скорее всего, лишь после дебюта в космосе — подобно тому как некогда было с термобельём и огнестойкой тканью. Пока испытания на МКС, предусматривающие пять последовательных экспериментов, идут вполне успешно, и процесс, по мнению разработчиков системы, может быть довольно быстро адаптирован под земные нужды.

Подготовлено по материалам НАСА.

Материал подготовлен при поддержке проекта

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10010867/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта