Científicos españoles lideran proyecto que convierte en agua y energía la orina de los astronautas

El reciclaje de la orina ya es un hecho. La Estación Espacial Internacional es pionera en utilizar una nueva tecnología para reutilizar la orina de los astronautas. Investigadores españoles de la Universidad de Alicante diseñaron y fabricaron nanomateriales de platino y carbono para utilizarlos como electrocatalizadores. Dentro un proyecto de la NASA, el dispositivo estudiará la oxidación del amoniaco para obtener agua y energía de la orina de los tripulantes.

El estudiante de doctorado Roberto Martínez, el técnico Francisco José Vidal Iglesias y el investigador José Solla-Gullón lideraron el proyecto. Los nanomateriales, preparados en el Instituto de Electroquímica de la UA, están compuestos por nanocubos de platino soportados en una matriz carbonosa. El compuesto actuará como electrocatalizador en un dispositivo en la Estación Espacial Internaciona, la ISS.

El equipo fue creado por la investigadora Camila Morales Navas, de la Escuela Graduada de Química de la Facultad de Ciencias Naturales de la UPRRP y discípula del doctor Carlos Cabrera, científico con el que los miembros el Instituto de Electroquímica de la UA habían colaborado con anterioridad.

El experimento forma parte de un proyecto relacionado con la purificación de orina de los astrounautas en el espacio, un avance que resultaría de gran importancia en misiones largas, como las estancias prolongadas previstas en la Luna o los futuros viajes a Marte.

¿Qué hacen los astronautas con su orina?

Lo más común para los astronautas es expulsar su orina al espacio. Sin embargo, la NASA siempre está buscando tecnologías que permitan reutilizarlo todo. Esta vez, trabaja codo a codo con el grupo de científicos españoles para reutilizar los desechos líquidos de los astronautas, pensando en misiones espaciales de largo aliento.

Ahora los astronautas podrán sacarle algo provechoso a sus desechos, como por ejemplo generar agua y, quizás, energía para los instrumentos a bordo de las naves espaciales. Los científicos desarrollaron un catalizador que logra obtener agua de la orina de los astronautas. Y lo probaron con éxito en condiciones de microgravedad.

Una vez en la Estación Espacial Internacional, los expertos determinarán el rendimiento del dispositivo en condiciones de ingravidez durante largo tiempo. El químico José Solla Gullón aseguró que si los resultados son satisfactorios, se fabricará un prototipo que se integrará en el sistema de reciclaje de la orina de los astronautas en la EEI, para generar agua y energía.

Antecedentes

Anteriormente, otros científicos habían demostrado que mediante un proceso de tratamiento de aguas residuales llamado ósmosis directa en combinación con una pila de combustible se puede generar energía. Luego, un informe publicado en la revista ACS Química e Ingeniería Sostenible basado en los hallazgos iniciales, propuso aplicarlo en el tratamiento de la orina de los astronautas.

De esta forma, los investigadores recogieron orina y agua sobrante de la ducha y las procesaron usando ósmosis directa. Esta es una forma de filtrar los contaminantes de la urea, un componente principal de la orina, y del agua. El sistema Biorreactor de Úrea Electroquímico (UBE) convirtió de manera eficiente la urea en amoníaco, y luego transformó el amoníaco en energía con su pila de combustible.

El sistema lo diseñaron en 2014 teniendo en mente las misiones espaciales. Aunque los resultados muestran que podría utilizarse en cualquier sistema de tratamiento de aguas residuales con úrea o amoníaco.

Un sistema automático

La iniciativa de la Universidad de Alicante consiste en el diseño, construcción y evaluación del sistema electroquímico. Su tamaño es aproximado al de una caja de zapatos. La NASA incorporará esta caja en el sistema de reciclaje de la orina de los astronautas para generar agua y energía.

La orina humana, tras ciertos procesos, se transforma en amoniaco. Siguiendo un proceso similar al de los otros científicos en 2014, el amoníaco, con los electrocatalizadores, se transforma en agua y nitrógeno. Estos podrían usarse como fuente energética para alimentar algún instrumental a bordo. Una vez enviado a la EEI, este sistema comenzará a funcionar de forma automática.

La EEI recibió tecnología que recicla la orina

Aunque el envío estaba pautado para septiembre del año pasado, finalmente la Estación Espacial Internacional recibió el sistema en febrero pasado. El demostrador tecnológico llegó a bordo de un carguero de reabastecimiento Cygnus. Denominado Environmental Control and Life Support System (ECLSS), busca aprovechar al máximo el reciclaje de la orina de los astronautas.

El sistema podría purificar y recuperar hasta el 90% del agua disponible de 22 litros de salmuera de orina durante un ciclo de 26 días. Las misiones de exploración tripuladas de larga duración requieren aproximadamente un 98% de recuperación de agua. Esta demostración de tecnología en el procesamiento de salmuera ayudará a lograr este objetivo.

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