Cómo la tecnología de la ESA contribuye a la seguridad hídrica mundial


Habilitación y soporte

22/03/2021
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Mientras aumenta la demanda de agua dulce, las fuentes de agua se están agotando y contaminando. Con el Asociación mundial del agua creyendo que el desarrollo sostenible no se logrará sin un mundo con seguridad hídrica, ¿podemos mirar al espacio para dar con nuestros problemas de seguridad hídrica en la Tierra?

Reciclaje de agua en la Estación Espacial Internacional

Cuanto más puedan reciclar los astronautas, menos suministros necesitarán llevar al espacio. Durante casi tres décadas, la ESA ha liderado el desarrollo de un ecosistema autosostenible de reciclaje de desechos para su uso en el espacio; la alternativa del sistema de soporte vital microecológico (Toronjil) tiene como objetivo proporcionar alimentos, agua y oxígeno para misiones espaciales tripuladas.

La tecnología desarrollada a través del proyecto MELISSA también se ha aplicado a la construcción de un planeta más sostenible. Marcar Día Mundial del Agua 2021, nos enfocamos en algunos ejemplos de aplicaciones que están contribuyendo al avance de la seguridad hídrica global.

Agua dulce en Marruecos

El sistema de filtración de agua autosuficiente que proporciona agua dulce en Marruecos

A través de MELiSSA, se desarrollaron membranas orgánicas y cerámicas para filtrar las aguas residuales de los astronautas. Con agujeros que miden solo una diezmilésima de milímetro de ancho, 700 veces más delgados que un cabello humano, estas membranas pueden filtrar compuestos no deseados en el agua, en particular nitratos.

La misma tecnología se utiliza para tratar el agua subterránea para una escuela en Marruecos. El pueblo de Sidi Taïbi cerca de Kenitra, a 30 kilómetros de la capital de Marruecos, Rabat, ha crecido rápidamente en las últimas dos décadas. Proporcionar agua dulce a sus habitantes es complicado porque el agua subterránea es tan rica en nitratos y fertilizantes que no es apta para el consumo humano.

Con la ayuda de una asociación de la UNESCO, la Universidad de Kenitra intentó aplicar la tecnología de membranas para topar el problema del agua potable. Basándose en la experiencia de la ESA, la empresa francesa Firmus se asoció con la alemana Belectric para construir una unidad autosuficiente alimentada por paneles solares y energía eólica.

Tratamiento de residuos en todo el mundo

La unidad de Semilla Sanitation Hubs en la jornada de puertas abiertas de la ESA en 2019

También basado en la tecnología de membranas, Centros de saneamiento SEMiLLA proporcionar instalaciones sanitarias y de lavado que recuperen y traten las aguas residuales para su uso continuo. A La unidad estuvo disponible en la jornada de puertas abiertas de la ESA en 2019., donde los visitantes podían disfrutar de un té y aprender sobre la circuito cerrado de agua.

El agua usada, denominada ‘gris’ (de los lavados y duchas), ‘amarilla’ (orina) o ‘negra’ (excrementos) según su origen, se procesa en agua higiénica a través de una cascada de tecnologías. Las moléculas de agua diluidas se filtran aún más mediante el proceso de ósmosis inversa, en el que el líquido se extrae a través de una membrana que solo permite el camino de partículas de cierto tamaño. Una vez que el agua ha pasado por los distintos tipos de filtración, el procedimiento finaliza con irradiación UV para matar las bacterias e impurezas restantes. El agua debería estar lista para su reutilización.

La empresa detrás de los centros de saneamiento, SEMiLLA IPStar es asociado de transferencia de tecnología de MELiSSA. Esto significa que aplica las tecnologías MELiSSA a las necesidades terrestres, incluido el tratamiento del agua y la gestión y el reciclaje de residuos. Otro proyecto en el que está trabajando SEMiLLA es recuperar agua, energía y nutrientes de las aguas residuales urbanas en Nueva Delhi, India. Específicamente, estas tecnologías se están incorporando en una planta de tratamiento piloto modular a lo largo del drenaje de Barapullah.

Agua electrizante

El sistema URIDIS desarrollado por Hydrohm basado en tecnologías MELiSSA

Una empresa llamada Hydrohm también está desarrollando tecnologías para inodoros seguros y sostenibles. El tamaño de un armario URIDIS es una tecnología de tratamiento de agua, cuyo núcleo se desarrolló a través del conjunto del programa de doctorados MELiSSA (POMP). URIDIS tiene dos funciones: tomar componentes valiosos de la orina (fósforo, nitrógeno y sal) y pretratar el agua de descarga del inodoro para desinfectarla.

Hydrohm se estableció en 2020 para desarrollar tratamientos de agua electrizantes como una oportunidad para cambiar hacia sistemas de agua más locales y sostenibles, con un mayor enfoque en la calidad y la salud. Como alternativa al tratamiento del agua con productos químicos, el uso de electricidad es renovable, económico, no deja residuos y se puede realizar en cualquier lugar donde haya conexión eléctrica. Esto hace que sea vital para los países más afectados por la falta de agua, que tienden a ser países en desarrollo.

Optimización del uso del agua en los hoteles

Estación de investigación Concordia de noche

Los hoteles suelen utilizar grandes cantidades de agua, poca de la cual se recicla. El consorcio MELiSSA reunió a socios, incluidos Ingeniería Sherpa, para desarrollar un sistema de reciclaje de aguas grises llamado AIGANOVA. El objetivo era optimizar el uso del agua y minimizar el coste de una instalación de agua en hoteles y otros lugares que consumen mucha agua. AIGANOVA se desarrolló sobre la base de la experiencia de MELiSSA ya empleada en el Concordia estación de investigación en la Antártida. Abordó dos preocupaciones sociales importantes – el consumo de agua y el uso de energía en el reciclaje del agua – y demostró la posibilidad de reducir los recursos hídricos externos entre un 50% y un 80%.

AIGANOVA se probó en un hotel del Centro de Balneoterapia para 240 huéspedes, donde se demostró que la instalación podría permitir reciclar el 60% del agua y generaría una ganancia anual de 80 000 EUR.

Tecnología espacial en el Abierto de Francia

Reciclaje de agua en el Abierto de Francia

Todos los tenistas que se dieron una ducha en los campos de entrenamiento de Roland Garros en 2020 ayudaron a conservar el agua potable. Aprovechando la tecnología desarrollada originalmente a través de MELiSSA, se instaló un sistema de reciclaje por la puesta en marcha FGWRS. Esto permitió reutilizar las aguas residuales de las duchas para la descarga de los inodoros, reemplazando el agua potable que se emplea habitualmente para este fin.

La misma tecnología se ha utilizado en Concordia durante los últimos 15 años. Ha sido comercializado por FGWRS a través del sistema que les da nombre: el Sistema de Reciclaje de Aguas Grises Full / Firmus. FGWRS tiene como objetivo la preservación de los recursos de agua potable mediante el reciclaje de hasta el 80% de las aguas grises para su reutilización en los inodoros, lavadoras y otras tareas domésticas. El sistema de reciclaje implementado en el Abierto de Francia en 2020 también estará presente en 2021 y 2022, y los equipos técnicos planean mejoras continuas, en particular para recuperar energía de estas aguas grises.

Reciclaje de agua para los monjes cerveceros trapenses

Consagración de una línea de botellas en la cervecería La Trappe Abbey

Cuando los monjes de la cervecería La Trappe Abbey en los Países Bajos querían hacer que su proceso de elaboración de cerveza fuera más sostenible, eligieron un conjunto de técnicas desarrolladas para que MELiSSA renovar su fábrica y reciclar más agua. La cervecería produce casi un millón de metros cúbicos de aguas residuales cada año. Gracias a las nuevas técnicas de reciclaje, esta agua ya no se envía a una planta de procesamiento municipal, sino que se utiliza para refrescar la tierra de los monjes y limpiar las botellas de cerveza.

El sistema recupera agua y la depura mediante membranas. Una ventaja adicional es que el sistema también reduce el uso de electricidad de la cervecería. El proyecto de La Trappe fue galardonado con el galardón a la innovación de 2018 por los consejos holandeses de aguas municipales.

Todos los ejemplos mencionados en este artículo son derivados espaciales que están ayudando a lograr el Sexto Objetivo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas de agua potable limpia y saneamiento aseado para todos.

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