(一)中温催化氧化。在一定的温度和压力下,使含污的冷凝水汽化,再通过反应床(里面有贵金属活性成分的催化剂),就可以把有机物彻底氧化成二氧化碳、水。而美国则采用连续过滤或者反渗透膜法,它的原理就跟我们家里使用的净水器原理类似。
(二)投加电解银离子。水中有银离子,可以起到抑菌的作用,而且本身无毒无味,入口后生成氯化银沉淀,对人体也是安全的。银离子的投加量只需要超过0.05毫克/升就能抑菌,所以我国采用了电化学银离子发生器,可以实现在线添加,保证水中不会滋生微生物,确保饮用水质。
还有别的水需要循环使用吗?进入空间站生保循环系统的废水,还包括航天器中乘员的生活废水,比如部分洗漱卫生用水、食品用水等,这些也是可以收集的。当然还有汗液。
人在室温下,人出汗很少,专业上叫不显性出汗。一个成年人一天不显性出汗量大约500毫升(1斤)。汗液的成分主要是:99%~99.5%的水,0.5%~1.0%的有机盐和无机盐。此外还有皮肤产生的皮脂和皮脂腺细胞碎屑等物质。这些水分一部分蒸发到空气中,一部分被衣服吸附,一部分在皮肤上,在洗澡时会带入洗浴废水中,进而被收集处理,这里就不再详细介绍了。
呼吸产生的二氧化碳怎么处理?在中国空间站中,人体呼吸产生的二氧化碳,经过可再生吸附剂吸附,再利用舱外真空热解吸,就可以把二氧化碳排出空间站封闭的舱体。简单点通俗地说,就是用一种物质把二氧化碳逮住,然后放到空间站外的真空中,二氧化碳就会再次释放出来,然后吸附二氧化碳的物质就得到了再生,再拿进空间站里继续使用。
当然这种做法,使我们不经意间就损失了一部分碳原子和氧原子。后续还可以再增加二氧化碳的还原系统。整体技术路线就是把二氧化碳和电解水的副产物氢气结合,反应生成甲烷和水,这些水可以继续冷凝再净化处理后,供航天员饮用。
总结
尿→收集→预处理→电解制氧气→航天员呼吸
呼出的水蒸气→冷凝→净化→航天员饮用
呼出的二氧化碳→吸附→空间站舱外排放