NASA tài trợ dự án biến phân người thành thức ăn

Biến phân người thành thức ăn, biến nước tiểu thành bia

NASA tài trợ dự án biến phân người thành thức ăn

Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) quyết định chi 200.000 USD mỗi năm cho dự án đầy tham vọng: biến phân người thành thức ăn, nhằm giải quyết vấn đề thực phẩm cho các phi hành gia.

Khu vực xử lý chất thải trên Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS). Ảnh: NASA TV/Reuters.

Dự án có tên gọi "Sinh học tổng hợp tái chế chất thải con người thành thực phẩm, chế phẩm hỗ trợ dinh dưỡng và các vật liệu khác: Hệ thống khép kín cho chuyến thám hiểm vũ trụ dài ngày". Theo Independent, công nghệ trên sẽ được NASA tài trợ 200.000 USD mỗi năm trong thời gian ba năm.

Trong thông báo hôm 14/8, NASA cho biết đây là một trong 8 dự án được cơ quan này lựa chọn tài trợ nhằm đáp ứng các nhu cầu cấp thiết của chương trình khám phá vũ trụ. Nghiên cứu sẽ do giáo sư Mark Blenner từ Đại học Clemson, South Carolina, tiến hành.

Xử lý chất thải trên các con tàu vũ trụ chật hẹp, thiếu thốn điều kiện sinh hoạt từ lâu đã trở thành thách thức lớn với NASA, đặc biệt khi nó liên quan tới vệ sinh và những khó khăn trong môi trường không trọng lực.

Trước đây, nước tiểu đóng băng thải ra không gian từ nhà vệ sinh trên Trạm vũ trụ Hòa bình (Mir) đã va đập và làm hư hại các tấm pin Mặt Trời mà trạm này sử dụng.

Công nghệ xử lý thải khép kín nếu thành công sẽ thúc đẩy khả năng tự cung tự cấp của các tàu vũ trụ, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi để triển khai những hành trình khám phá vũ trụ dài ngày  tới sao Hỏa và các hành tinh xa hơn.

Thu Hiền

Nước tiểu trở thành nước uống trên trạm vũ trụ

Nước tiểu và mồ hôi bay hơi của các phi hành gia trên Trạm vũ trụ Quốc tế (ISS) sẽ được tái xử lý thành nước uống. Tuy nhiên, hiệu suất xử lý hiện chỉ đạt 75%, thấp hơn mức 85% khi thử nghiệm trên Trái đất.

Nhà vệ sinh trên Trạm vũ trụ quốc tế ISS. Ảnh: Science Photo Library

Một phi hành gia ước tính sẽ sử dụng khoảng 730 lít nước tái chế từ nước tiểu và mồ hôi trong một năm làm việc trên ISS, theo BBC.

Quy trình xử lý nước thải trên ISS như sau: nước tiểu và mồ hôi sau khi thu lại sẽ được thêm vào một số hóa chất để ngăn chặn nước tiểu phân hủy và vi khuẩn sinh sôi. Đây là bước tiền xử lý. Tiếp đó nước sẽ được dẫn vào hệ thống xử lý chính, sử dụng công nghệ chưng cất chân không để có được nước tinh khiết. Đây là công nghệ chưng cất nước ở nhiệt độ thường, không cần cấp thêm nhiệt.

Các nhà khoa học nhận thấy nguyên nhân làm giảm hiệu suất tái chế nước nằm ở khâu tiền xử lý. Nước tiểu của các phi hành gia trên ISS có thêm thành phần canxi. Canxi sau đó sẽ phản ứng với các hóa chất tiền xử lý và tạo thành muối canxisunfat. Muối này sẽ lắng đọng dần dần và cản trở hoạt động của hệ thống xử lý nước tiểu. Các phi hành gia sẽ phải dành nhiều thời gian để bảo trì hệ thống xử lý, và sẽ cần chuyển nhiều nước từ Trái Đất lên hơn so với dự tính.

Hiện một nhóm các nhà khoa học, đứng đầu là Jennifer Pruitt, thuộc Trung tâm hàng không vũ trụ Marshall, đang nghiên cứu thay thế một số thành phần của hóa chất tiền xử lý, giải quyết vấn đề canxi trong nước tiểu, tăng hiệu suất xử lý nước thải.

Nguyễn Thành Minh

Đan Mạch tung ra sáng kiến biến nước tiểu thành bia

Ban tổ chức một lễ hội âm nhạc ở Đan Mạch vận động mọi người đóng góp nước tiểu để tưới cho cây lúa mạch, nguyên liệu chính trong sản xuất bia.

Người tham dự lễ hội bia ở Đan Mạch đi tiểu vào máng dẫn. Ảnh: Panteres

Đứng dưới một tấm panô với dòng chữ "Đừng lãng phí nước tiểu của bạn. Nông dân có thể biến nó thành bia", những người tham gia lễ hội háo hức đợi tới lượt tiểu tiện vào một máng kim loại. Nước tiểu của họ chảy tới một bể chứa được thiết kế đặc biệt trước khi người ta đưa nó tới những cánh đồng gần đó để tưới cho những cây lúa mạch.

"Biến nước tiểu thành bia Pilsner (một loại bia ngon khá nổi tiếng)" là một sáng kiến của ban tổ chức Roskilde – lễ hội âm nhạc lớn nhất châu Âu – phát động tại thành phố Zealand, Đan Mạch trong tuần trước. Các nhà tổ chức hy vọng họ sẽ thu thập 25.000 lít nước tiểu từ hơn 100.000 người tham gia lễ hội.

Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, những người tham gia lễ hội âm nhạc Roskilde vào năm 2017 sẽ có cơ hội thưởng thức bia từ lúa mạch được tưới bởi chính nước tiểu của họ.

"Đây là cách tiếp cận mới đối với chất thải, biến nước tiểu từ một gánh nặng với xã hội thành nguồn nguyên liệu có giá trị," Lief Nielsen, nhà nghiên cứu của Hội đồng Nông nghiệp và Thực phẩm Đan Mạch (DAFC) đánh giá. Các nhà tổ chức lễ hội Roskilde hợp tác với DAFC để quảng bá "công nghệ tái chế bia".

Nielsen nói rằng lượng nước tiểu khổng lồ trong các lễ hội tác động tiêu cực lên môi trường và hệ thống nước thải. "Công nghệ tái chế bia" sẽ biến nước tiểu thành một nguồn tài nguyên hữu ích. Ông tin rằng dự án sẽ thành công.

"Tôi nghĩ phần lớn người dân sẽ nhận ra lý do và niềm vui khi đóng góp vào quá trình sản xuất bia, và việc gắn nó với nhạc rock sẽ giúp chúng tôi quảng bá thông điệp tới mọi nơi," Nielsen nhận định.

"Tôi nghĩ đây thực sự là ý tưởng tuyệt vời," Lasse Riisberg, một thanh niên 26 tuổi, nói. Theo Riisberg, sáng kiến này vừa giúp anh làm việc có ích cho môi trường, lại vừa mang lại cảm giác vui vẻ. "Sau đó bạn uống thứ từng là nước tiểu của bạn. Thật đơn giản!"

Rasmus Skobbo, một thanh niên 25 tuổi, cũng đồng ý với Riisberg.

"Đây là giải pháp thú vị và nó khuyến khích bạn tận dụng nước tiểu thay vì chạy ra bãi cỏ hay chỗ nào đó để tiểu tiện. Lễ hội Roskilde nổi tiếng vì thân thiện với môi trường, song giải pháp này thuộc một tầm khác hẳn."

Các giải pháp bảo vệ môi trường mà ban tổ chức Roskilde từng áp dụng bao gồm chiến dịch dùng chung ôtô, bán bia hữu cơ, tái chế cốc nhựa. "Ngày nay mọi người đều muốn bảo vệ môi trường. Vì thế, đây là một cách tuyệt vời để bạn làm việc tốt cho hành tinh mà không phải nỗ lực quá nhiều. Tất cả chúng ta đều phải tiểu tiện, đúng không?", Skobbo bình luận.

Việt Phong

Chiếc cốc đặc biệt dành cho phi hành gia

Mỗi chiếc cốc để uống cafe được thiết kế đặc biệt dành riêng cho các phi hành gia tiêu tốn khoảng 500 USD, làm bằng công nghệ in 3D nhựa trong suốt.

Cốc được tạo ra từ công nghệ in 3D và sử dụng vật liệu nhựa trong suốt. Ảnh: Portland State University

Trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), phi hành gia không thể nhâm nhi những ngụm cà phê, thay vào đó họ hút cà phê từ túi. Tách cà phê thông thường không thể sử dụng trong môi trường trọng lực thấp, vì chất lỏng nóng bỏng sẽ trôi lơ lưởng trong không khí. Để uống nước, phi hành gia cần sử dụng một loại ống đặc biệt dẫn nước từ một bình chứa vào miệng.

Các chuyên gia tại Đại học Portland, Mỹ, đã nghiên cứu và thiết kế loại cốc uống trong môi trường trọng lực thấp. Hình dáng cốc giống chiếc ủng nhựa trẻ em, được tạo ra từ kết quả tính toán các mô hình toán học.

Mỗi đường cong và hình dáng của cốc được thiết kế nhằm tăng cường chuyển động có tính kiểm soát của chất lỏng. Góc nhọn ở trung tâm cốc giúp phi hành gia uống nước dễ dàng hơn, đóng vai trò như một chiếc bấc đèn sử dụng sức căng bề mặt để hướng chất lỏng về phía miệng.

Khi phi hành gia chạm miệng vào thành cốc, kết nối mao dẫn hình thành và chất lỏng dịch chuyển lên phía trên theo ống dẫn, hình thành những ngụm cà phê có thể nhâm nhi được.

"Chúng tôi là những chuyên viên máy tính và chúng tôi thiết kế hệ

Máy pha cafe dành cho phi hành gia

Các nhà khoa học giới thiệu chiếc máy pha cafe đầu tiên được thiết kế dành cho các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).

Nguyên mẫu thử nghiệm chiếc máy pha cafe ISSpresso trước khi đưa lên ISS.  Ảnh: Lavazza/Argotec

Máy pha cafe có tên ISSpresso, được thiết kế với tính năng pha cafe espresso nóng, thay thế cafe hòa tan vốn được coi là lựa chọn duy nhất của các phi hành gia trên ISS 13 năm qua.

NBC News cho hay, ISSpresso có thể được sử dụng để pha loại cafe espresso lungo và các đồ uống nóng khác như trà. Thiết kế của chiếc máy pha cafe đáp ứng các điều kiện khác biệt của môi trường không trọng lượng. Bộ phận ống nhựa thường được dùng để dẫn nước nóng trong các loại máy pha trên Trái Đất sẽ được thay thế bằng chất liệu khác, để có thể chịu được áp lực cao.

Theo các chuyên gia, ISSpresso không chỉ là góp phần đa dạng hóa các loại đồ uống theo nhu cầu sử dụng của phi hành gia, mà còn là một phần trong nghiên cứu thủy động lực học (động lực học chất lỏng) ở môi trường không trọng lực.

ISSpresso sẽ được đưa lên ISS tháng 11 năm nay, cùng với thời điểm phi hành gia Samantha Cristoforetti của Cơ quan Không gian châu Âu (ESA) bắt đầu quá trình nghiên cứu tại đây.

Các loại đồ uống được đưa lên ISS bao gồm nước ngọt, trà và cafe, được chế biến ở dạng bột khô và đóng gói. Các phi hành gia sẽ thêm nước và sử dụng ống hút để tránh đổ tràn ra ngoài.

 Hệ thống này giống như một trạm bơm không gian vậy", Mark Weislogel, giáo viên cơ khí và kỹ thuật cơ khí, trưởng nhóm nghiên cứu, nói.

Weislogel tin rằng thiết kế này có thể giảm được thể tích và khối lượng quý giá cho các tàu du hành thực hiện sứ mệnh dài ngày. Tuy nhiên, đây vẫn là hoạt động thử nghiệm và giá thiết kế mỗi chiếc cốc bằng công nghệ in 3-D nhựa trong suốt khoảng 500 USD.

Như Quỳnh (Theo WIRED)