과학자들이 우주에서 플라스틱 폐기물을 재활용할 계획을 세우는 방법

과학자들은 폐플라스틱을 사용 가능한 물질로 바꾸는 것을 목표로 하는 자율 시스템에 포함된 박테리아와 효소 수프를 우주로 보냈습니다.

플라스틱 폐기물은 지구와 세계 모두를 괴롭히는 문제입니다.공간 하지만 현재 한 팀은 우주 정거장에 떠 있는 동안 버려진 PET를 유용한 재료로 전환하는 새로운 방법을 실험하고 있습니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 약자인 PET는 지구상에서 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱 형태이며, 플라스틱 병과 직물부터 자동차 부품, 우주선 응용 분야까지 모든 분야에 사용됩니다. 우주선과 위성에서 플라스틱은 베어링, 절연체, 자력계, 광학 렌즈 요소, 밸브 등의 부품에 사용됩니다.

물류 폐기물은 장기 임무를 계획하기 전 우주비행사의 주요 관심사이며, 놀랍게도 플라스틱은 다시 버려진 물질의 상당 부분을 차지합니다. NASA에 따르면 4명으로 구성된 팀은 인간의 배설물과 물티슈부터 옷과 포장재에 이르기까지 모든 것을 포함하여 연간 5,700파운드의 폐기물을 생산할 것입니다. 게다가 현재 우주 탐사에 대한 관심이 되살아나고 상업 관광이 떠오르는 상황에서 우주 쓰레기, 특히 플라스틱 문제는 더욱 악화될 것입니다.

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국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)는 실험실에서 합성된 플라스틱 분해 효소와 생물학적으로 조작된 박테리아 종의 조합을 사용하여 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다. 여기서 아이디어는 PETase 효소와 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) 박테리아의 혼합물이 일반적으로 PET로 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 업사이클링하기 위한 솔루션을 만들 것이라는 것입니다. 최근 SpX-26 재보급 임무로 시작된 실험은 현재 국제 우주 정거장에서 진행 중입니다. 이 프로젝트는 미국 에너지부(Department of Energy)와 하버드, MIT, Seed Health 전문가 간의 공동 노력으로 이루어졌으며 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)에서 자금을 지원했습니다.

우주에서 PET를 업사이클링하는 전체 과정은 PETase 효소가 플라스틱을 구성 요소인 테레프탈산으로 분해하는 것부터 시작됩니다. 그런 다음 산은 박테리아에 공급되어 나일론을 만들기 위한 전구체 역할을 하는 다른 화합물로 변환됩니다. 최신 실험의 가장 유망한 측면은 사람의 감독 없이 스스로 작동하여 박테리아 수프가 천천히 플라스틱을 분해하는 작업을 수행하게 한다는 것입니다.

NREL 보도 자료에서는 "실험은 자율 재배 및 샘플링을 위해 설계된 맞춤형 페이로드에서 완전히 자체적으로 진행될 것입니다."라고 밝혔습니다. 샘플링 및 미생물 배양부터 물질 통과 및 핵심 프로세스 데이터 기록에 이르기까지 모든 것이 "소형, 모듈식, 우주 비행 준비 생물 배양 시스템" 내에서 자동으로 발생합니다.

획기적인 실험의 또 다른 멋진 측면은 전체 시스템이 오픈 소스 경로로 가고 있다는 것입니다. 즉, 독립적인 전문가가 저작권이나 라이선스 문제 없이 핵심 시스템을 원하는 대로 수정할 수 있으며 이는 추가 개선을 촉진하는 데 좋습니다. , 연구 및 혁신. 전체 하드웨어는 3D 프린팅되거나 소매점에서 쉽게 구할 수 있으며 심해 생물 군계 및 영하 극지방과 같은 다른 까다로운 환경에도 배포할 수 있습니다.

NASA는 또한 OSCAR(Orbital Syngas/Commodity Augmentation Reactor) 프로젝트를 통해 우주 공간 관리를 적극적으로 실험하고 있습니다. 시스템은 폐기된 재료를 고온에 노출시켜 사용 가능한 재료로 변환합니다. OSCAR 프로젝트의 첫 번째 미세중력 테스트는 2019년 Blue Origin의 New Shepard 로켓을 타고 발사되면서 수행되었습니다. 지난 7월 NASA는 폐기물을 기본 재료로 전환하는 과제: 지속 가능한 재처리의 일환으로 우주 쓰레기를 가스로 전환하기 위한 원자로를 건설하는 3개 팀에 상금을 수여했습니다.공간도전.

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