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俄开发出用微生物处理空间站垃圾设备

科普小知识2022-07-24 08:06:26
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莫斯科1月22日电(记者董英碧)俄罗斯科学院化学物理研究所的研究人员开发出一种用微生物处理空间站垃圾的特殊设备。同时,这些微生物可以用来发电,供各种太空设备使用。目前,这种加工设备的原型已经可以运行400小时。

该研究所国家技术创新中心的研究员叶卡捷琳娜·佐洛奇金说,太空中没有可以倾倒垃圾的地方。目前,处理空间站生活垃圾的方法是要么把它们放回地面,要么扔进太空,但人们不想看到第二种情况。因此,研究和开发空间站生活垃圾处理设备非常重要。

他们建议变废为宝,利用微生物不仅可以处理废物,还可以发电。例如,宇航员可以将日常生活垃圾倒入含有微生物的装置中,这些生活垃圾将成为微生物的食物。同时,这种特殊的装置连接到两个电极上,垃圾处理设备变成生物燃料电池来产生电能。宇航员可以储存微生物氧化过程中产生的电能,供空间站使用。

叶卡特琳娜·佐罗图钦纳说,微生物处理器的原型是一个重约2公斤的小盒子。盒子的两端分别连接到阳极和阴极。盒子本身被一层薄膜分成两部分。微生物是电化学反应的催化剂。太空垃圾经过处理后会产生*电子。它们移动到回路中的阴极,在那里它们与氧化剂相互作用,在氧化还原反应发生后产生电。氧气和其他物质可以用作氧化剂。处理器的燃料不仅可以是餐巾纸,还可以是任何其他可生物降解的固体和液体废物。

研究人员指出,根据投入的废物类型,这种生物燃料原型可以独立工作100至400小时。原型工作400小时或更长时间后,需要添加新的微生物群,但该设备可以重复使用多次。

叶卡特琳娜·佐罗图钦说,还有另一个重要问题:细菌和所有生物都会死亡,而且它们的预期寿命也很短。研究人员的目的是选择一个合适的微生物生态系统。为了选择最理想的微生物种群,俄罗斯科学院化学物理研究所和俄罗斯国家遗传学和工业微生物育种研究所已经开始合作研究。此前,该研究所在厌氧细菌希瓦内拉的基础上研究了生物微生物燃料。国家技术创新中心尤里·达·普罗沃·里斯基说,但是在地面上用这种细菌工作非常困难。把它从一个容器转移到另一个容器会导致死亡,但是把它转移到太空会是另一种情况。

相关专家解释说,利用微生物在地球上发电并不新鲜,但没有人在太空中使用过这项技术。厌氧菌主要用于太空。