Космический мусорщик: бактерии утилизируют отходы на МКС

Ученые из института проблем химической физики РАН (ИПХФ РАН) создали прототип прибора для переработки бытовых отходов в условиях космического полета. Внутри прибора поселят колонию микроорганизмов, которые будут вырабатывать электричество, поедая мусор. Полученную энергию космонавты смогут использовать для питания различных устройств на МКС. Уже сейчас этот биотопливный элемент может функционировать автономно до 400 часов. Причем одним космосом сфера его применения не ограничится: технология микробиологической утилизации органических отходов сегодня чрезвычайно востребована и на Земле.

— В космосе отходы девать некуда: приходится возвращать их на землю или, что крайне нежелательно, сбрасывать в космос. Поэтому создание такого устройства крайне важно <…> Хотелось бы, чтобы отходы уничтожались сами и это еще и приносило пользу. Мы предлагаем использовать контейнер, в котором живут микробы, — рассказывает главный научный сотрудник Центра компетенций Национальной технологической инициативы ИПХФ РАН Екатерина Золотухина.

Предполагается, что космонавты могут складывать в прибор бытовые отходы — например, целлюлозные салфетки. Таким мусором и станут питаться микроорганизмы. Одновременно к контейнеру подключат установку с двумя электродами, а роль накопителя сыграет аккумулятор — использовать произведенную при утилизации электроэнергию можно будет для питания различных устройств корабля.

Прибор весом около 2 кг представляет собой относительно небольшую коробку, в которой с двух концов размещены электроды — анод и катод. Сама коробка разделена на две части с помощью мембраны. Бактерии выступают катализатором электрохимической реакции — в пространстве вокруг анода они «едят» топливо, которым служит бытовой мусор.

— Главная проблема в том, что бактерии, как и все живые организмы, умирают. Живут они совсем недолго, бывают капризны в плане условий обитания, — отметила Екатерина Золотухина. — Это касается не только единичных особей, но и целых колоний. Сейчас мы подбираем некий симбиоз микроорганизмов, которые бы жили своей маленькой экосистемой. Такие системы хороши тем, что они автономны и работают сами по себе. Однако мощность, которая вырабатывается, пока мала. Наша задача — понять, за счет чего ее можно увеличить.

Чтобы подобрать оптимальный состав колоний микроорганизмов, которые смогут в будущем полететь в космос, ученые из ИПФХ РАН начали совместную работу с ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов». Ранее там уже занимались разработкой биотопливных элементов на основе Shewanella — анаэробных бактерий, которые активны в инертной атмосфере, а на воздухе гибнут. Группа исследователей планирует экспериментировать как с существующими микробами, так и создавать генно-модифицированные бактерии с заданными свойствами.

— Наш коллектив уже начал сотрудничать с институтом генетики, — отметил руководитель Центра компетенций Национальной технологической инициативы, созданном в ИПХФ РАН, Юрий Добровольский. — С бактериями Shewanella сложно проводить эксперименты на Земле, они умирают во время перенесения из пробирки в пробирку, их сложно рассмотреть под микроскопом. А вот в космосе они могли бы проявить себя, было бы интересно изучить их возможности за пределами МКС.

Завкафедрой органической и экологической химии ТюмГУ Гульнара Шигабаева сообщила «Известиям», что метод получения электроэнергии в результате жизнедеятельности микроорганизмов сам по себе не является новым, однако в космосе такую технологию еще никто не применял.

Источник: iz.ru

Подать заявку Подать заявку

Заказать звонок

Вы можете заказать звонок.
Наши менеджеры свяжутся с Вами удобное для Вас время.
обязательно к заполнению
Удобное время звонка
обязательно к заполнению
 Я даю согласие ООО "ПЭК" на обработку моих персональных данных, указанных в данной форме, сроком на 3 месяца
По вопросам трудоустройства пишите на почту personal.kzn@ecocompany.ru

Подать заявку

обязательно к заполнению
обязательно к заполнению
Удобное время
 Я даю согласие ООО "ПЭК" на обработку моих персональных данных, указанных в данной форме, сроком на 3 месяца