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NASA的五项新技术意外用于环保事业

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在美国长达数十年的太空竞赛中,涌现了许多跟NASA相关的发明,并且它们的作用都不小。从药品到公共安全,从运动器材到交通工具,都存在这样的例子,由NASA的研究人员或是与该项目合作的公司发明或改进产品,并应用到这些领域。


这篇文章将着重介绍NASA研发的5种新技术,它们都促进了环保事业的发展。


1.太阳能电池


太阳能电池板为国际空间站提供能源。(来源:Getty images)


太阳能电池并不是NASA的研究人员发明的,但是NASA为这个当时性价比并不高的技术提供了一线生机。从先锋盾1号开始,太阳能电池就跟NASA结下了不解之缘。先锋盾1号是第一艘太阳能驱动的人造地球卫星,它于1958年发射升空,仅仅在太阳能电池面世4年之后,不过它于1964年坠毁。


太阳能热在20世纪70年代的第二次石油危机后迅速消退,但NASA仍作为太阳能产品的买家,促进了效率更高,成本更低的太阳能电池的研发。而从这些持续研究中得到的副产品有很多,像太阳能电冰箱,太阳能空调,使用寿命很长的节能灯泡,太阳能大气监测系统,以及太阳能热水器。


2.保温材料


NASA为保证阿波罗飞船和航天服的舒适,启动了在保温材料领域的研究。如果宇航员暴露在太空的严寒和返回时的酷热中的话,那无疑是非常致命的,因此NASA研发出了诸如阿波罗驾驶舱辐射热防护罩的设备。


保温材料领域的研究成果引起了大家对辐射防护装置的重视,并且新保温方法的出现带来了很多应用广泛的衍生产品。举一个跟建筑有关的例子: 过去15年新建的住宅楼和商业大厦,使用的就是NASA带头研发出来的保温技术。先进的保温技术能降低能耗成本,并且还是能源之星对建筑标准的基本要求之一。


3.土壤修复技术


阿波罗技术具有开创性的意义,但它同时对土壤造成了破坏。(来源:Getty Images)


NASA的科学家放在天空上的精力无疑是最多的,但是他们同样也在研究如何改善土壤状况。(确切的来说,这么做的原因是NASA对土壤造成了污染,他们需要处理这些污染。)


在阿波罗项目中,NASA的工人用有毒的化学溶剂来清洗发射架上的火箭。这些溶剂在工业上也有应用,干洗液和农药就是用它们制造的。不过,当这些化学物质进入土壤之后,它们迅速地扩散,并久久不能降解,等它们自然降解的话还会产生有毒的化学物质。


为了解决这些问题,,最终找到了低成本、且能快速分解这些有毒物质的方法。这项成果获得了2005年政府类和商业类的NASA年度奖项。方法是:制备乳化零价铁(EZVI)颗粒悬浮液,所使用的水是被植物油乳化过的。铁离子能够引起那些有毒物质的降解反应,然后植物油会进一步和土壤中的有害物质反应,放出氢气。


4.沸石培养基


NASA在溶液培养方面投入的也不少,因为植物对长时间的宇宙飞行来说是非常重要的。长势良好的植物能为宇航员提供非常重要的东西,像食物和氧气,也是废水循环中重要的一步。但是水栽培系统是非常复杂的,在飞船上建造这样一个系统是很麻烦的,为了解决这一问题,NASA的科学家寻找到了一种特殊的基底—沸石。沸石是一种天然矿物,具有蜂巢结构,因此能被用来储存植物需要的营养素。


这项缓释施肥技术现在被用于很多场合,像高尔夫球场和运动场。用沸石向植物传递营养素是非常高效的,并且不存在营养素流失到土壤和地下水的问题。因此沸石上的植物生长得更加茂盛,植物生物量也非常的高。


5.水净化技术


水葫芦拥有很强的净化水的能力。(来源:Thinkstock)


NASA的宇航员在太空中需要能源源不断的淡水供应,因此NASA科学家在水净化技术方面的下的功夫是非常多的。而且,在1988年,NASA将这项尚处于研发阶段的技术引入了太空技术名人堂,这是这一奖项启动的第一年。


在20世纪70年代到80年代,研究人员利用凤眼兰(水葫芦)独特的性质研发出了水净化技术。尽管水葫芦被认为是外来入侵物种,但它在水净化领域有巨大的潜力。


过去的净水厂需要用到非常昂贵的设备,并消耗相当可观的能量,而污水处理厂利用水葫芦却并不需要这么高昂的成本。水葫芦并不需要在温室和通风顺畅的地方养殖,它们能在严重污染的废水中生长,并且它们的繁殖速度很快。原因是水葫芦的根上有共生细菌,这些细菌能废水中的有害物质转化为植物能够吸收的营养素。这种净化重金属和有毒化学物质的能力是其他污水处理方法所欠缺的,而且最终得到的水是非常干净的。


新材料在线编译整理—— 翻译: 木成

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