Recyclage van water in de ruimte
De eerste ruimtemissies waren relatief kort. Zuurstof, water en voedsel – noodzakelijk om mensen in leven te houden – werden voor het vertrek aan boord van een ruimteschip gebracht. Afval ging op het einde van de vlucht gewoon mee terug naar de aarde. Bij langdurige ruimtevluchten is een meer ‘gesloten’ systeem nodig.
Columbus had allicht de Nieuwe Wereld nooit bereikt als hij aan boord van zijn schepen niet voldoende water voor zijn bemanning kon meenemen. Ook voor astronauten is water levensnoodzakelijk, of ze nu werken aan boord van het internationaal ruimtestation ISS of later op een basis op de maan of op Mars.
Om een mens in de ruimte te doen overleven zijn er drie mogelijkheden. Ofwel neem je al het nodige mee aan boord van je ruimteschip en/of zorg je voor regelmatige bevoorrading. Ofwel maak je – in het bijzonder bij missies naar andere hemellichamen - gebruik van bronnen ter plaatse. Ofwel ontwikkel je systemen voor recyclage.
Naarmate ruimtemissies langer gingen duren was er steeds meer bevoorrading nodig. Dat stelde een grens aan de mogelijke vluchtduur. Om langdurige ruimtemissies te kunnen uitvoeren is het daarom cruciaal om een aantal levensnoodzakelijke kringlopen te ‘sluiten’.
Een life support systeem bestaat uit drie van dergelijke kringlopen: zuurstof, water en voedsel (samen met vast afval).
Daarvan neemt in het bijzonder water ruim 90% van de totale massa in beslag. Door drinkbaar water uit afvalwater te produceren en de waterkringloop aldus te sluiten wordt de mens in de ruimte op het vlak van massa dus voor ruim 90% autonoom.
Dat afvalwater komt in verschillende vormen voor zoals onder meer urine, water nodig voor hygiëne en condensatievocht van de airconditioning.
Het in Kruibeke bij Antwerpen gevestigde bedrijf Qinetiq Space heeft een contract ter waarde van 1,1 miljoen euro met ESA getekend voor de ontwikkeling van een prototype om op de aarde een nieuw systeem te testen dat later in de ruimte urine en afvalwater moet recycleren.
Het prototype moet leiden tot een systeem waarbij ruimtevaarders tijdens toekomstige ruimtemissies water kunnen hergebruiken, bijvoorbeeld als drinkwater of om zich te wassen. Proeven met het prototype moeten garanderen dat het toekomstige systeem in de ruimte naar behoren zal werken.
Bij het ontwerp moest men rekening houden met een aantal factoren die inherent zijn aan ruimtemissies: de gewichtloosheid, de veeleisende omstandigheden van de lancering en de levensduur van de verschillende componenten in verschillende omgevingen.
Qinetiq Space zal onder meer samenwerken met de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) en de UGent. VITO werkt aan de zogenaamde membraantechnologie, die zich in de afgelopen decennia heeft ontwikkeld tot een volwaardige scheidingstechnologie. UGent staat in voor het subsysteem dat de urine zuivert en voor algemene testen.
