Аппарат водоочистки космос lass

Регенерация воды на МКС

Вода – это жизнь. Этой мысли тысячи лет, а она до сих пор не утратила своей актуальности. С наступлением космической эры, значение воды лишь возросло, так как от воды в космосе зависит буквально все, начиная от работы самой космической станции и заканчивая выработкой кислорода. Первые космические полеты не имели замкнутой системы «водоснабжения». То есть, вся вода бралась на борт изначально, еще с Земли. Сегодня на МКС частично замкнутая система регенерации воды, и в этой статье вы узнаете подробности.

Откуда берется вода на МКС

Регенерация воды – это повторное получение воды. Отсюда нужно сделать самый главный вывод, что первоначально вода на МКС доставляется с Земли. Невозможно регенерировать воду, если изначально ее не доставить с Земли. Сам процесс регенерации снижает расходы на космические полеты, и делает систему МКС менее зависимой от наземных служб.

Вода, доставляемая с Земли используется на МКС многократно. Сейчас на МКС используется несколько способов регенерации воды:

Конденсация влаги из воздуха;
Очистка использованной воды;
Переработка урины и твердых отходов;

На МКС установлена специальная аппаратура, которая конденсирует влагу из воздуха. Влага в воздухе – это естественно, она есть и в космосе и на Земле. В процессе жизнедеятельности космонавты могут выделять до 2,5 литров жидкости в сутки. Кроме этого, на МКС есть специальные фильтры, для очистки использованной воды. Но учитывая то, как моются космонавты, бытовой расход воды значительно отличается от земного. Переработка урины и твердых отходов – это новая разработка, примененная на МКС лишь с 2010-ого года.

На данный момент, для функционирования МКС требуется около 9000 литров воды в год. Это общая цифра, отражающая все расходы. Вода на МКС регенерируется примерно на 93%, поэтому объемы поставок воды на МКС существенно ниже. Но не стоит забывать, что с каждым полным циклом использования воды, ее общий объем уменьшается на 7%, что делает МКС зависимой от поставок с Земли.

С 29 мая 2009-ого количество членов экипажа возросло вдвое – с 3 до 6 человек. Вместе с этим возрос и расход воды, но современные технологии позволили увеличить численность космонавтов на МКС.

Регенерация воды в космосе

Когда речь заходит про космос, важно учитывать энергозатраты, или как их называют в профессиональной сфере – массозатраты, для производства воды. Первый полноценный аппарат регенерации воды появился на станции «Мир», и за все время существования он позволил «сэкономить» 58650 кг доставляемых грузов с Земли. Вспоминая, что доставка 1 кг груза стоит около 5-6 тысяч долларов США, первая полноценная система регенерации воды позволила снизить расходы примерно на 300 млн долларов США.

Современные российские системы регенерации воды — СРВ-К2М и Электрон-ВМ позволяют обеспечить космонавтов на МКС водой на 63%. Биохимический анализ показал, что регенерированная вода не утрачивает своих исходных свойств, и полностью пригодна для питья. В настоящий момент, российские ученые работают над созданием более замкнутой системы, что позволит обеспечить космонавтов водой на 95%. Существуют перспективы развития систем очистки, которые обеспечат на 100% замкнутый цикл.

Американская система регенерации воды – ECLSS, была разработана в 2008-ом году. Она позволяет не только собрать влагу из воздуха, но и регенерировать воду из мочи и твердых отходов. Несмотря на серьезные проблемы и частые поломки на протяжении первых двух лет эксплуатации, сегодня ECLSS позволяет восстановить 100% влаги из воздуха и 85% влаги из мочи и твердых отходов. В результате, на МКС появился современный аппарат, позволяющий восстановить до 93% первоначального объема воды.

Очистка воды

Ключевым моментом в регенерации является очистка воды. В очистительные системы собирается любая вода – оставшаяся от приготовления пищи, грязная вода от мытья и даже пот космонавтов. Все эта вода собирается в специальный дистиллятор, визуально похожий на бочку. При очистке воды необходимо создать искусственную гравитацию, для этого дистиллятор вращается, при этом грязная вода прогоняется через фильтры. В результате получается чистая питьевая вода, которая по своим качествам даже превосходит питьевую воду во многих уголках Земли.

На последнем этапе в воду добавляется йод. Этот химический препарат позволяет предотвратить размножение микробов и бактерий, а также является необходимым элементом для здоровья космонавтов. Любопытный факт, что на Земле йодированная вода считается слишком дорогим удовольствием для массового применения, и вместо йода используется хлор. От использования хлора на МКС отказались по причине агрессивности данного элемента, и большей пользы от йода.

Потребление воды в космосе

Для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды. Если бы к нашим дням не наладили систему регенерации воды, то космические исследования, наверняка, застряли бы в прошлом. Учитывая расход воды в космосе используются следующие данные в расчёте на 1 человека в сутки:

2,2 литра – питье и приготовление пищи;
0,2 литра – гигиена;
0,3 литра – смыв туалета;

Потребление воды для питья и пищи практически соотсветвует земным нормам. Гигиена и туалет – намного меньше, хотя все это поддается переработке и повторному использованию, но это требует энергетических затрат, так что расходы были также снижены. Любопытный факт, что если на российского космонавта в день приходится 2,7 литра воды, то на американских астронавтов выделено примерно 3,6 литра. Американская миссия продолжает получать воду с Земли, впрочем как и российские космонавты. Но в отличие от российской миссии, американцы получают воду в небольших пластиковых пакетах, а наши космонавты в 22 литровых бочонках.

Использование переработанной воды

Обыватель может предположить, что космонавты на МКС пьют воду, переработанную из собственной урины и твердых отходов. На деле же это не так, для питья и приготовления пищи космонавты используют чистую родниковую воду, доставленную с Земли. Вода дополнительно проходит серебряные фильтры, и доставляется на МКС российским грузовым космическим кораблем «Прогресс».

Питьевая вода поставляется в 22 литровых бочках. Воду, полученную путем переработки урины и твёрдых отходов используют для технических нужд. Например, вода необходима для работы катализаторов и для работы системы выработки кислорода. Условно говоря, космонавты «дышат уриной», а не пьют ее.

В начале 2010-ого года в СМИ появилась информация, что из-за поломки в системе регенерации воды на МКС, у американских астронавтов заканчивается питьевая вода. Владимир Соловьев, руководитель полета российского сегмента МКС, рассказал журналистам, что экипаж МКС никогда не пил воду, получаемую путем регенерации из урины. Поэтому поломка американской системы переработки урины, которая действительно была на тот момент, не повлияла на количество питьевой воды. Примечательно, что американская система дважды выходила из строя по одной и той же причине, и лишь на второй раз удалось установить истинную причину проблемы. Оказалось, что из-за влияния космических условий, в моче астронавтов сильно повышается кальций. Фильтры для переработки урины, разработанные на Земле, не были рассчитаны на такой биохимический состав мочи, и поэтому быстро приходили в негодность.

Андрей Борисенко, Александр Самокутяев и Сергей Волков с тремя блоками «Электрон-ВМ»

Производство кислорода из воды

Советские, а затем и российские ученые, задают темп в вопросе производства кислорода из воды. И если в вопросе регенерации воды американские коллеги немного перегнали российских ученых, то в вопросе выработки кислорода, наши уверено держат пальму первенства. Даже сегодня, 20-30% переработанной воды из американского сектора МКС идет в российские аппараты по производству кислорода. Регенерация воды в космосе тесно связана с регенерацией кислорода.

Первые аппараты по производству кислорода из воды были установлены еще на аппаратах «Салют» и «Мир». Процесс производства максимально прост – специальные приборы конденсируют влагу из воздуха, а затем путем электролиза из этой воды производят кислород. Электролиз — пропускание тока через воду, является хорошо отработанной схемой, которая надежно обеспечивает космонавтов кислородом.

Сегодня к конденсируемой влаге добавился еще один источник воды – переработанная урина и твердые отходы, позволяющие получить техническую воду. Техническая вода из американский аппарата ECLSS поставляется в российскую систему и американскую OGS (Oxygen Generation System), где затем «перерабатывается» в кислород.

Ученые бьются над решением задачи – 100% замкнутый цикл для полного обеспечения космонавтов водой и кислородом. Одна из самых перспективных разработок – получение воды из углекислого газа. Этот газ является продуктом дыхания человека, и в настоящее время этот «продукт» жизнедеятельности космонавтов практически не используется.

Французский химик – Поль Саботье, открыл удивительный эффект, благодаря которому из реакции водорода и диоксида углерода можно получить воду и метан. Нынешний процесс производства кислорода на МКС связан с выделением водорода, но его просто выбрасывают в открытый космос, так как не находят ему применения. Если ученым удастся наладить эффективную систему по переработке углекислого газа, то удастся достичь практически 100% замкнутости системы, и найти эффективное применение водороду.

Реакция Боша, является не менее перспективной в вопросах получения воды и кислорода, но эта реакция требует крайне высоких температур, поэтому за процессом Саботье многие эксперты видят больше перспектив.

Онлайн трансляция с веб камеры МКС

Интересуетесь бытом и устройством МКС? На нашем сайте вы всегда можете бесплатно посмотреть круглосуточную онлайн трансляцию с веб камеры МКС.

Источник

Аппарат водоочистки космос lass

ЧЕМ ХОРОШ АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS»?

1. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» создан специалистами по космическим системам жизнеобеспечения после анализа водных источников, особенно артезианских, которые пригодны для создания запасов воды на обитаемых космических объектах (в настоящее время -Международной космической станции). Отмечено, что в Московской области и в средней полосе России в природной воде находится повышенное содержание железа, а вода из городского водопровода пахнет хлором и содержит разные органические вещества, применяемые на соседних предприятиях. Т.е. такую воду без предварительной подготовки в космос не пошлешь!

2. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» аналогичен по своей технологической схеме агрегату подготовки воды, посылаемой на космические станции. Применяемая технология положительно оценена экспертами Государственного научного центра РФ Института медико-биологических проблем РАН.

3. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» сделает воду прозрачной и придаст привкус родниковой воды, а также очистит от хлороформа, фенолов, ионов железа, марганца, меди, кадмия, свинца, от аммиака.

4. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» — единственный универсальный аппарат, сохраняющий высокую эффективность при извлечении больших концентраций железа из воды, в которой содержатся многие другие примеси.

5. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» сохраняет в течение 1,5-2 лет свое защитное действие, если Вы потребляете в сутки примерно 10-15 литров очищенной воды,

6. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» очищает воду с помощью природных минералов и высокоэффективных сорбентов.

7. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» подсоединяют к обычному смесителю на кухне. Насадка на кран снабжена устройством, которое не допускает большего расхода воды, чем может очистить аппарат. Разработана модификация аппарата, подсоединяемого к водопроводной сети.

8. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» допущен к использованию в Вашем доме Федеральным центром санитарно-эпидемиологического надзора Министерства здравоохранения Российской Федерации (Заключение №77.ФЦ.29.485П000378.2.01).

9. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» защищен Патентом РФ №2172640.

10. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» рекомендован для использования в Москве, Санкт-Петербурге, в Московской и соседних областях.

Источник

Аппарат водоочистки космос lass

1. Аппарат водоочистки предназначен для улучшения качества водопроводной воды. Водоочиститель уменьшает мутность воды, улучшает ее органолептические показатели. Значительно уменьшает содержание тяжелых металлов: железа, марганца, свинца, кадмия, меди. Снижает содержание органических веществ, таких как фенолы, хлороформ и т.п.

2. Аппарат водоочистки создан специалистами по разработке космических систем жизнеобеспечения после проведения анализа существующих методов очистки питьевой воды. Рекомендуется для использования в Москве, Московской области, Санкт-Петербурге, Прибалтике, Сибири, на Севере России. В других регионах после проведения исследований аппараты при необходимости могут комплектоваться дополнительными компонентами.

3. Процесс очистки основан на применении природных минералов и высокоэффективных сорбентов.

4. Аппарат водоочистки защищён Патентом РФ №2172640.

1. Вода, подаваемая в аппарат — водопроводная, холодная (температура до 40°С).

2. Скорость фильтрования — 8-10 л/час (при большей скорости возможно вымывание фильтрующего компонента). Первые порции (1,5-2 л) воды рекомендуется слить, т.к. они могут содержать мелкие частички компонента.

3. Ресурс аппарата — до 4000 л.

4 .Объем очистителя -1,8 л.

5. Масса-не более 3,6 кг.

Если кран заканчивается резьбой, то насадка на кран используется без прижима (9).

Компонентами для аппарата служат: на входе — стерилизатор и минеральная крошка и на выходе- активированный уголь.

Корпус и днище аппарата выполнены из пищевой нержавеющей стали, шланги — из пищевого поливинилхлорида, входной и выходной фильтры — на основе нитроновых и лавсановых волокон, уплотнительные кольца — из пищевой резины, разделительные решетки, соприкасающиеся с питьевой водой — из нержавеющей стали, что полностью исключает попадание в воду ядовитых веществ в процессе ее очистки.

Фильтрующий компонент поставляется с аппаратом в виде картриджа или насыпном виде. После указанных в технических характеристиках сроков эксплуатации компонент из минеральной крошки, поставляемый в насыпном виде, подлежит регенерации (восстановлению свойств) или замене. С целью регенерации минеральной крошки аппарат должен быть разобран в следующем порядке:

— освобождаются шланги с входного (3) и выходного (4) штуцеров;

— переворачивается аппарат днищем (2) вверх;

— отворачиваются гайки (ножки) аппарата и отделяется днище (2) от корпуса (1);

— минеральная крошка пересыпается из корпуса в сосуд (любая эмалированная посуда) и промывается в теплой воде (40±5°С) при периодическом помешивании и сливе воды до изменения цвета загрузки от коричневого до желтовато-белого;

— заменяются входной и выходной фильтры (5) на новые;

— отрегенерированная минеральная крошка засыпается обратно в корпус (при необходимости можно досыпать фильтрующий материал).

Активированный уголь регенерации не подлежит. Для его замены организована продажа компонентов и фильтров.

После регенерации и замены компонентов сборка аппарата производится в обратном порядке. Изношенные концы шлангов можно отрезать и надеть на штуцера, подержав их небольшое время (10 -15 минут) в горячей воде.

Возможна полная замена аппарата с компонентами и профилактическое обслуживание фирмой — изготовителем.

При соблюдении потребителем условий эксплуатации изготовитель гарантирует нормальную работу аппарата в течение 10 месяцев.

Разработчик имеет право вносить в конструкцию изменения, не влияющие на функционирование аппарата.

Аппараты «КОСМОС-LASS» модификации АВ-1 на ресурс до 50000 л воды для применения в детских и медицинских учреждениях, на предприятиях общественного питания и др., где требуются расходы 100-150 л воды в сутки, могут быть заказаны и изготовлены в согласованные сроки.

ЧЕМ ХОРОШ АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS»?

9. АППАРАТ ВОДООЧИСТКИ «КОСМОС-LASS» защищен Патентом РФ №2172640.

Гигиеническая характеристика продукции — Заключение Главного государственного санитарного врача.

Источник