Víz a jeges kontinensen

Hogyan hasznosítják újra a vizet az antarktiszi Concordia kutatóállomáson?

Augusztus végén, a víz világhetének keretében az Európai Űrügynökség (ESA) által támogatott orvos, Carmen Possnig, és Florentin Camus vízvezeték-szerelő állnak egy olyan vizet újrahasznosító berendezés előtt, amely lehetővé teszi a mindennapi életet az Antarktisz fennsíkján lévő Concordia kutatóállomáson.

(Kép: ESA / IPEV / PNRA / C. Verseux)

Az úgynevezett „fehér Mars”, vagyis az Antarktisz egy távoli, szeszélyes bolygó körülményeinek szimulálását teszi lehetővé a Földön, rendkívül hideg, –30 °C és –60 °C közötti hőmérsékleten. Az erőforrások szűkösek és nehezen elérhetőek. Télen a személyzet teljesen elszigetelt, és minden problémát magának kell megoldania, külső segítség nélkül. Az Antarktisz védelmét szolgáló nemzetközi szerződések szerint pedig az összes hulladékot el kell távolítani a kontinensről.

Mindezek nagy kihívást jelentenek a Concordia állomáson, amely a Francia Sarkkutató Intézet (IPEV) és az olasz Antarktisz program közös vállalkozása. Az állomás személyzete telente mintegy 14 fő, a nyár folyamán pedig ennek akár többszöröse. A vízhasználat mennyisége változó, de durván becsülve nagyjából 40–100 liter fejenként és naponta. Nagy kihívást jelent környezeti terhelés és túl sok energia felhasználása nélkül elegendő vízzel ellátni az állomást.

Az Antarktiszon (és a bolygónkon kívül) a tudományra és a technikára támaszkodunk az emberek életben tartásához. Mindent azzal kell megoldanunk, ami a kutatóállomáson helyben rendelkezésre áll, ez pedig az Antarktiszon a nagy mennyiségű hó. Az állomás a hó megolvasztásával higiénikus vizet hoz létre, ásványi anyagokat ad hozzá, majd ultraibolya sugárzásnak teszi ki a biológiai szennyeződések eltávolítása érdekében.

A víz felhasználás után átmegy egy kezelési rendszeren, amely a MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) néven ismert programból származik. A MELiSSA az űrhajósok számára fejleszt létfenntartó technológiákat. Ez az úgynevezett „szürke víz”, amit zuhanyozáshoz, mosáshoz használtak, majd újra feldolgozásra kerül, hogy higiénikus vízzé alakítsák. Az első lépés a nanoszűrés: a vizet egy méhsejtekre emlékeztető kerámia szűrőn át vezetik, melynek pórusai 700-szor, kisebbek mint az emberi hajszál átmérője. Ezt követően egy pár membránon megy keresztül a víz, majd az utolsó lépésben ún. fordított ozmózist alkalmaznak a további szűréshez.

A rendszer képes ihatóvá tenni a víz körülbelül 85%-át, a nem felhasználható részt pedig frissen olvasztott hóval pótolják. A nem felhasználható maradékot tárolják és végül eltávolítják az Antarktiszról. Az ESA által fejlesztett és a francia Firmus cég által épített rendszer 2005 óta üzemel a Concordia állomáson. Azóta jelentős problémák nélkül működött. A rendszert a sarkvidéken kívül a világ más részein is használják, hogy friss vizet biztosítsanak a rászoruló közösségeknek.

A víz újrahasznosítása csak egy része a MELiSSA projektnek, amely egy olyan zárt regeneratív életfenntartó rendszer létrehozását tűzte ki célul, amely biológiai hulladék, például vizelet és szén-dioxid vízzé, oxigénné és tápanyagokká történő átalakítására képes, hosszú távú küldetésekben való alkalmazásra. A Nemzetközi Űrállomáson végzett legújabb kísérletek olyan technológiát alkalmaztak, mely során fotoszintézist használó mikroorganizmusok segítségével állítottak elő oxigént.

Aki többet szeretne tudni az antarktiszi kutatóállomás életéről, kövesse a Concordia blogját.

Orvos, és kedvet kapott kutatással eltölteni egy szezont 2020-ban az antarktiszi Concordia állomáson? Az ESA most épp jelentkezőket keres! Mivel Magyarország tagja az űrügynökségnek, magyar állampolgárok is pályázhatnak. A jelentkezés határideje 2019. január 14.

Kapcsolódó cikkek:
Konvoj a jég hátán
Az ESA vízkezelő rendszere
Zöldségtermesztés űrmódszerekkel
Oxigéntermelő mikroalgák
MELiSSA: a Hold és a Mars felé

Kapcsolódó linkek:
A Concordia állomás ivóvize (ESA)