Kredit:ESA/IPEV/PNRA-C. Verseux
För att fira World Water Week, den ESA-sponsrade läkaren Carmen Possnig och rörmokaren Florentin Camus poserar med vattenåtervinningsanläggningen som gör livet möjligt på Concordia forskningsstation, ligger på Antarktis högplatå.
Även känd som White Mars, Antarktis är den närmaste likheten på jorden med en avlägsen, ogästvänlig planet. Det är extremt kallt, med temperaturer mellan –30°C till –60°C.
Resurserna är knappa och svåra att få tag på. Under vintern, besättningen är helt isolerad och måste lösa eventuella problem utan hjälp utifrån. På grund av internationella fördrag som skyddar Antarktis måste allt avfallsmaterial avlägsnas från kontinenten.
Detta är ganska utmaningen på Concordia station, ett joint venture mellan det franska polarinstitutet och det italienska Antarktisprogrammet. Stationen hyser cirka 14 personer under vintern och många fler under sommaren. Vattenanvändningen varierar men kan grovt uppskattas var som helst mellan 40 och 100 liter per person och dag och att generera tillräckligt med vatten utan att orsaka miljöstress och använda för mycket energi är en svår uppgift.
I Antarktis och utanför planeten förlitar vi oss på teknik för att ta emot människor, och allt börjar med att arbeta med det du har, och vad Antarktis har är massor av snö.
Stationen producerar en basmängd hygieniskt vatten genom att smälta snö, lägga till mineraler till det, och sedan utsätta den för UV-ljus för att döda föroreningar.
När vattnet väl har använts, den går igenom behandlingssystemet som uppstod ur programmet Micro-Ecological Life Support System Alternative. Känd som Melissa, Programmet utvecklar regenerativ livsuppehållande teknologi för astronauter i rymden.
Detta "gråa vatten", en term som anger vatten som har använts för duschar, diska, och tvätt, bearbetas för att återgå till hygieniskt vatten. Det första steget är nanofiltrering:vattnet tvingas genom en keramisk bikaka med hål som är 700 gånger finare än ett hårstrå, följt av filtrering genom ett par membran. I det sista steget, utspädda vattenmolekyler filtreras ytterligare ut genom processen med omvänd osmos.
Systemet kan återvinna ungefär 85 % av vattnet, med nysmält snövatten som fyller på den resterande delen som är olämplig att använda. Denna koncentrerade återstod lagras och avlägsnas så småningom från Antarktis.
Utvecklad av ESA och byggd av det franska företaget Firmus, systemet installerades på Concordia 2005. Sedan dess har det fungerat utan större problem. Det används också i andra delar av världen för att ge färskvatten till samhällen i nöd.
Vattenåtervinning är bara en del av Melissa-projektet som skapar ett slutet regenerativt livsuppehållande system som kan omvandla biologiskt avfall som urin och koldioxid till vatten, syre, och näringsämnen för långa rymduppdrag.
Nyligen genomförda experiment på den internationella rymdstationen har visat teknik som återvinner syre med hjälp av mikroorganismer som genomgår fotosyntes.