ساخت كود مایع از ادرار برای كشاورزی در فضا

ساخت كود مایع از ادرار برای كشاورزی در فضا

گروه هوش مصنوعی: پژوهشگران ژاپنی در بررسی جدید خود، روشی را برای ساخت کود مایع از ادرار فراهم نموده اند که امکان کشاورزی در فضا را فراهم می آورد.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، در محیط های ناملایم، حتی معمولی ترین کارها نیز می توانند چالش هایی غیر قابل حل شدن باشند. به سبب وجود چنین مشکلاتی، بشر همیشه در مکان های زندگی کرده است که برای برداشت محصول، گله داری و ساخت پناهگاه مطلوب بوده اند. با گسترش کوشش برای رساندن اکتشافات انسان به فضا، افرادی که پیشگام این بررسی های اکتشافی هستند، بدون شک با شرایطی رو به رو خواهند شد که خاصیت های مورد نظر برای سکونت بشر را ندارند.
یکی از مهم ترین چالش هایی که پیش روی هرگونه سکونت بلندمدت چه در قطب جنوب و چه در مریخ قرار دارد، دستیابی به درجه ای از خودمختاری است تا حتی در صورت بروز شکست فاجعه بار نیز امکان نجات یافتن وجود داشته باشد.
کلید دست یافتن به این خودمختاری، اطمینان از کافی بودن و تامین مواد غذایی به صورت مستقل است؛ بدین سبب عجیب نیست که فناوری کشاورزی فضایی، یکی از مباحث پژوهشی باشد که هم اکنون در "دانشگاه علوم توکیو"(TUS) انجام می شود. پژوهشگران این دانشگاه امیدوارند که روزی بتوانند پیشگام توسعه فناوری برای کشاورزی فضایی ایمن و پایدار باشند. هدف آنها این است که بتوانند انسان را برای مدت طولانی در یک محیط بسیار بسته مانند یک ایستگاه فضایی نگه دارند.
دکتر "نوریهیرو سوزوکی"(Norihiro Suzuki)، استادیار دانشگاه علوم توکیو و همکارانش تصمیم گرفتند تا در این پژوهش، مشکلات تولید مواد غذایی در محیط های بسته مانند ایستگاه فضایی را حل کنند.
دکتر سوزوکی و گروهش با درک این مساله که کشاورزان از هزاران سال پیش تاکنون، از ضایعات حیوانی بعنوان کود و منبعی غنی از نیتروژن استفاده می کرده اند، به بررسی امکان تولید کود از اوره که ماده اصلی ادرار است، پرداخته اند تا کود مایع تولید کنند.
این مساله بطور همزمان می تواند به مدیریت ضایعات انسانی در فضا نیز کمک نماید. سوزوکی اظهار داشت: این پروسه از آن جهت مورد توجه است که می تواند به ساخت یک محصول مفید یعنی آمونیاک از یک ماده زائد یعنی ادرار، با بهره گیری از تجهیزات معمول و در دمای اتاق کمک نماید.
این گروه پژوهشی، یک پروسه الکتروشیمیایی را برای استخراج یون های آمونیوم از یک نمونه ادرار مصنوعی طراحی کردند. تنظیمات آزمایشی آنها ساده بود. در یک طرف، یک سلول به همراه یک الکترود (BDD)، یک کاتالیزور القاکننده نور یا ماده کاتالیزور نوری از جنس دی اکسید تیتانیوم قرار داشت. در سوی دیگر، یک سلول به همراه الکترود ساده ای از جنس پلاتین قرار گرفته بود.
همزمان با انتقال جریان به سلول نخست، اوره اکسید می شود و یون های آمونیوم را تشکیل می دهد. سوزوکی افزود: من به شرکت "Space Agriteam" پیوستم که در زمینه تولید مواد غذایی فعالیت دارد. تخصص پژوهشی من، در حوزه شیمی فیزیک است؛ بدین سبب ایده پروسه الکتروشیمیایی را برای ساخت کود مایع ارائه دادم.
پژوهشگران به بررسی این مساله پرداختند که آیا سلول در حضور کاتالیزورهای نوری می تواند کارآمد باشد یا خیر. آنها بدین منظور، واکنش سلول را در حضور کاتالیزورهای نوری و بدون حضور آنها با یکدیگر مقایسه کردند. پژوهشگران دریافتند که بااینکه کاهش ابتدایی اوره، کم و بیش یکسان بوده است اما یون های مبتنی بر نیتروژن هنگام حضور کاتالیزورهای نوری، از نظر زمان و توزیع متفاوت بوده اند. نکته قابل توجه این است که غلظت یون های نیتریت و نیترات هنگام حضور کاتالیزورهای نوری، به همان اندازه بالا نبود. این مساله نشان میدهد که حضور کاتالیزورهای نوری، تشکیل یون آمونیوم را بیشتر می کند.
سوزوکی اظهار داشت: ما می خواهیم این آزمایش را با نمونه های واقعی ادرار انجام دهیم برای اینکه ادرار واقعی نه فقط عناصر اولیه شامل فسفر، نیتروژن و پتاسیم را در بر دارد، بلکه عناصر ثانویه مانند گوگرد، کلسیم و منیزیم را نیز شامل می شود.
سوزوکی و گروهش باور دارند که این روش می تواند پایه محکمی را برای تولید کود مایع در فضای بسته فراهم آورد.
این پژوهش، در "New Journal of Chemistry" به چاپ رسید.




منبع:

1399/09/26
13:22:06
5.0 / 5
254
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۷ بعلاوه ۵
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد