Как ученые планируют перерабатывать пластиковые отходы в космосе

Ученые отправили в космос смесь бактерий и ферментов, содержащуюся в автономной системе, цель которой — превратить отходы пластика в пригодный для использования материал.

Пластиковые отходы — насущная проблема как на Земле, так и в мире.космос , но сейчас команда экспериментирует с новым методом преобразования выброшенного ПЭТ в полезный материал, находясь 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 автомобильных деталей и даже космических кораблей. В космических кораблях и спутниках пластик используется, среди прочего, 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 выброшенного 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.

По теме: Кровь, пот и... моча? Марсианский бетон может быть сделан из телесной жидкости человека

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

Весь процесс переработки ПЭТ в космосе начинается с того, что фермент ПЭТаза расщепляет пластик на его строительный блок — терефталевую кислоту. Затем кислота поступает к бактериям, которые превращают ее в другое соединение, которое служит предшественником для производства нейлона. Самый многообещающий аспект последнего эксперимента заключается в том, что он будет работать сам по себе, без присмотра человека, позволяя бактериальному супу медленно выполнять свою работу по расщеплению пластика.

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

Еще одна интересная сторона знакового эксперимента заключается в том, что вся система идет по пути открытого исходного кода, 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 содействия дальнейшим улучшениям. , исследования и инновации. Все оборудование может быть либо напечатано на 3D-принтере, либо легко приобретено в розничной торговле, а также может быть развернуто в других сложных условиях, таких как глубокие океанические биомы и минусовые полярные регионы.

НАСА также активно экспериментирует с управлением пространством в космосе в рамках проекта Orbital Syngas/Commodity Augmentation Reactor (OSCAR). Система подвергает выброшенный материал воздействию высоких температур и превращает 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 вручило денежный приз трем командам, которые строят реакторы для переработки космического мусора в газ, в рамках проекта «Отходы к базовым материалам: устойчивая переработка вКосмосиспытание.

Следующая статья: Это скафандр, который может помочь людям исследовать Марс