Convertir orina en agua potable: idea para urinarios de la NASA

Un sistema para la gestión de residuos de la estación espacial, en los que ha invertido unos 20 millones de euros, intenta garantizar la higiene fuera de la órbita terrestre.

La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA, en sus siglas originales) se ha propuesto resolver una de las preocupaciones a la hora de emprender un viaje galáctico: ¿Cómo garantizar la seguridad e higiene en las visitas al baño fuera de la órbita terrestre? La ausencia de gravedad dificulta la respuesta. Sin embargo, cada vez hay más avances en el diseño de los urinarios.

El último, englobado en el proyecto Universal Waste Management System (Sistema Universal de Gestión de Residuos), pretende recoger las deposiciones en un menor espacio y con un mecanismo novedoso. Lo están llevando a cabo Melissa McKinley, responsable de la NASA, y Jim Fuller, miembro de la empresa Collins Aerospace, y se han invertido 19,7 millones de euros. 

Partirá hacia la Estación Espacial Internacional el 29 de septiembre desde la isla de Wallops, en la costa de Virginia (en Estados Unidos), y serán los astronautas Chris Cassidy e Ivan Vagner quienes lo prueben. El retrete, un 65% más pequeño y un 40% más ligero, incluye una carcasa de titanio fabricada con una impresora de 3D y será capaz de convertir la orina en agua potable gracias a tecnología española: el Instituto de Electroquímica de la Universidad de Alicante (ciudad al este de España) ha inventado un método para purificar este líquido e incluso, si es posible, producir con energía.

On Sept. 29, we’re launching science to the @Space_Station from @NASA_Wallops! Head to @Reddit today to ask experts about:

? 12pm ET, r/space: Space toilet
? 3pm ET, r/gardening: Space-grown radishes
? 5pm ET, r/filmmakers: VR camera for spacewalkshttps://t.co/EohrQW4q56 pic.twitter.com/U3oh8KOqY0

— NASA (@NASA) September 25, 2020

Se conseguirá con nanomateriales que favorecen el proceso de oxidación de amoniaco, de lo que el instituto es pionero. Según los experimentos desarrollados desde 2004, la orina humana, tras ciertas fases de purificación, se transforma en este compuesto químico, susceptible de ser eliminado con un proceso electroquímico que emplea nanocubos de platino. Entre 2015 y 2016 estas pruebas resultaron positivas y se tantearon en las condiciones de microgravedad de la NASA.

José Solla Gullón, investigador, y los doctores Francisco José Vidal Iglesias y Roberto Martínez son los responsables que han desarrollado nanomateriales para el empleo como electrocatalizadores. Han sido incorporados a un dispositivo electroquímico diseñado por la Universidad Río Piedras de Puerto Rico, que trabaja directamente con la NASA. 

La finalidad de los ensayos previstos en la Estación Espacial Internacional, donde se usarán los electrocatalizadores para estudiar la reacción de oxidación de amoniaco, es evaluar la eficacia y rendimiento del dispositivo electroquímico en condiciones reales (ingravidez) y en tiempos largos, según ha declarado Solla Gullón a Efe. El científico ha precisado que aún no se utilizará la orina de los propios astronautas, ya que el equipo que se mandará allí llevará unas disoluciones de amoniaco que simulan la composición similar a la que tendría la orina después de haber pasado por etapas previas de purificación.

¡Enhorabuena!
La UA viaja con la #NASA con un proyecto relacionado con la purificación de orina en el espacio.
Los nanomateriales han sido diseñados por Roberto Martínez, estudiante; Francisco J. Vidal, técnico y el investigador José Solla-Gullón https://t.co/PjdYOJXuCw pic.twitter.com/MuXveua1ZV

— Universidad de Alicante UA (@UA_Universidad) September 28, 2020

De obtener unas conclusiones satisfactorias, se haría en una fase posterior un prototipo con la idea de integrarse en el sistema de reciclaje de orina de los astronautas para generar agua y, si es posible, energía para alimentar algún instrumental a bordo. Esta tecnología, según ha afirmado Solla Gullón, resulta de gran importancia para misiones largas, como puede ser un viaje a Marte o un período prolongado en estaciones espaciales.

“Nosotros llevamos mucho tiempo trabajando en el proceso de oxidación de amoniaco con nanomateriales de platino. Empezamos en 2004, año en que fuimos pioneros en estudiar esa reacción y publicarla en muchos artículos [científicos]”, ha indicado Solla Gullón. “Es un orgullo poder llevar el conocimiento generado y desarrollado en la Universidad de Alicante a la Estación Espacial Internacional”, ha añadido.

Con esta aportación se facilitará la misión de los astronautas durante períodos de tiempo prolongados, según apunta la NASA. Para misiones de menor duración, los desechos no se tratarán previamente con productos químicos, sino que simplemente se almacenan para su eliminación.

“Reciclamos alrededor del 90% de todos los líquidos a base de agua en la estación espacial, incluida la orina y el sudor. Lo que intentamos hacer a bordo es imitar elementos del ciclo natural del agua de la Tierra para recuperar agua del aire. Y cuando se trata de nuestra orina, ¡el café de hoy es el café de mañana!”, declaró Jessica Meir, astronauta de la NASA, en una publicación del diario India Today. 

La NASA ha remarcado que quiere alcanzar tasas de reciclaje del 98% de agua antes de las primeras misiones humanas a Marte. Normalmente, con la falta de gravedad, los inodoros espaciales utilizan el flujo de aire para extraer la orina y las heces del cuerpo y colocarlas en los receptáculos adecuados. Con este nuevo sistema, el flujo de aire comienza cuando se levanta la tapa del inodoro, lo que también ayuda con el control de olores. Incluye además un diseño más ergonómico que requiere menos tiempo de limpieza y mantenimiento, con piezas resistentes a la corrosión.

Join us tomorrow, Sept. 29 beginning at 11 a.m. ET as @NASA highlights the upcoming Crew-1 mission.

This will be the first crew rotational flight of a U.S. commercial spacecraft with astronauts to the @Space_Station: https://t.co/ueKHZoIZXt pic.twitter.com/enSRICkXn0

— NASA Commercial Crew (@Commercial_Crew) September 28, 2020