ในปัจจุบัน สถานีอวกาศนานาชาติสามารถนำน้ำและอากาศกลับมาใช้ใหม่ได้มากกว่าร้อยละ 90 ด้วยระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมและช่วยชีวิต (Environmental Control and Life Support System: ECLSS) ระบบนี้เรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในระบบที่สำคัญที่สุดบนสถานีอวกาศนานาชาติ ไม่เช่นนั้นแล้ว มนุษย์จะไม่สามารถอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติอย่างยั่งยืนได้เป็นเวลานานด้วยข้อจำกัดทางด้านทรัพยากร
ระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมและช่วยชีวิตมีหลายระบบย่อย ซึ่งทำหน้าที่แตกต่างกัน เช่น กรองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ควบคุมปริมาณออกซิเจนในอากาศ ตรวจจับสารไม่พึงประสงค์ในอากาศและน้ำ และบำบัดน้ำเสีย หนึ่งในน้ำเสียหลักบนสถานีอวกาศนานาชาติก็คือ “ปัสสาวะ” ของนักบินอวกาศ หมายความว่าหากต้องการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่บนสถานีอวกาศนานาชาติ เราจะต้องกรองและบำบัดปัสสาวะให้ได้มากที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุด
ในระบบควบคุมสิ่งแวดล้อมและช่วยชีวิต มีระบบสำหรับการกรองปัสสาวะโดยเฉพาะ ซึ่งปัจจุบันสามารถกรองปัสสาวะและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ที่ร้อยละ 75-90 โดยส่วนที่เหลือจะสูญเสียไปจากการติดค้างในระบบหรือแผ่นกรอง
ระบบการกรองปัสสาวะปรับปรุงใหม่ดีกว่าเดิมอย่างไร ?
องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ องค์การนาซา (NASA) ได้พัฒนาระบบที่สามารถนำน้ำซึ่งติดอยู่ในแผ่นกรองร่วมกับของเสียมากรองซ้ำเพื่อนำน้ำส่วนที่สูญเสียไปในระบบเดิมกลับมาได้ เรียกว่า ระบบกรองสารตกค้างจากการกรองปัสสาวะ (Brine Processor Assembly)
จากการทดสอบบนสถานีอวกาศนานาชาติ ประสิทธิภาพของการกรองปัสสาวะร่วมกับระบบใหม่นี้ทำให้เราสามารถกรองปัสสาวะกลับมาใช้ใหม่ได้ถึงร้อยละ 98 หมายความว่า ทุก ๆ 1 ลิตร ของน้ำที่เรากรอง เราจะเสียน้ำไปเพียงแค่ 20 มิลลิลิตร และอีก 980 มิลลิลิตรจะกลับเข้าสู่ระบบ จากของเดิมที่ ทุก ๆ 1 ลิตร เราจะเสียน้ำมากกว่า 100 มิลลิลิตร
ระบบกรองสารตกค้างจากการกรองปัสสาวะ ทำงานโดยการนำสารตกค้างจากการกรองปัสสาวะในระบบเดิม ซึ่งอยู่ในสถานะของแข็งและของเหลวเล็กน้อย มาผ่านการกรองรอบที่ 2 แต่ในการกรองรอบนี้ ใช้อากาศเป็นตัวพาแทนน้ำ อากาศซึ่งถูกดูดผ่านสารตกค้างบนแผ่นกรองจะพาไอน้ำที่หลงเหลืออยู่ในสารตกค้างผ่านแผ่นกรองไปด้วย ไอน้ำที่ผ่านแผ่นกรองแล้วจะควบแน่นกลับเป็นน้ำในรูปของของเหลวอีกครั้งและกลับเข้าสู่ระบบ
เทคโนโลยีนี้มีผลอย่างไร ? ต่อการสำรวจอวกาศในอนาคต
ด้วยประสิทธิภาพการกรองน้ำที่สูงขึ้น หมายความว่าเราสามารถยืดอายุของทรัพยากรเราไปได้ยาวนานขึ้น และทำให้ภารกิจอวกาศในอนาคตบนดาวเคราะห์อย่างดาวอังคารหรือดวงจันทร์ยั่งยืนยิ่งขึ้น และลดการพึ่งพาทรัพยากรจากโลกได้มากขึ้น นอกจากนี้ ระบบนี้อาจนำกลับมาใช้บนโลกได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำสะอาด
ที่มาข้อมูล: NASA
ที่มาภาพ: NASA
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech