La NASA ha una lunga tradizione nella generazione di tecnologie spin-off. Guarda altre foto di razzi. Hemera/Thinkstock Nel corso della corsa decennale degli Stati Uniti nella corsa allo spazio, e durante i molti anni da allora, molte innovazioni relative alla NASA si sono dimostrate utili quaggiù sulla Terra. Dalla medicina alla sicurezza pubblica e dalle attrezzature sportive ai trasporti, ci sono tutti i tipi di esempi di prodotti inventati o migliorati dal lavoro dei ricercatori della NASA e delle varie aziende con cui contrattano i progetti.
In questo articolo, impareremo di più su cinque tecnologie portate avanti dal lavoro della NASA, quelli che hanno anche contribuito a rendere più verde il pianeta nel processo.
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I pannelli solari aiutano a mantenere le cose accese sulla Stazione Spaziale Internazionale. Immagini NASA/Getty I ricercatori della NASA non hanno inventato le celle solari, ma l'organizzazione ha contribuito a mantenere in vita la tecnologia negli anni in cui era ancora largamente antieconomica. L'energia solare è stata a lungo di interesse per la NASA, a partire da Vanguard 1, il primo satellite artificiale alimentato da celle solari per iniziare a girare il globo. Nasce nel 1958, appena quattro anni dopo il debutto della prima cella solare moderna, anche se tacque nel 1964.
L'interesse generale per l'energia solare è diminuito dopo la crisi energetica degli anni '70, ma la NASA era ancora un cliente pagante, spingendo per lo sviluppo di celle solari più efficienti e convenienti. Tra i molti prodotti derivati da questi sforzi di ricerca in corso c'erano i frigoriferi a energia solare, condizionatori ad energia solare, opzioni di illuminazione di lunga durata e a basso consumo energetico, sistemi di monitoraggio dell'aria ad energia solare e scaldabagni ad energia solare.
Quando la NASA stava cercando modi per assicurarsi che la navicella spaziale Apollo e le tute spaziali fossero abitabili per gli astronauti, ha iniziato a sperimentare nel campo dell'isolamento. Sia il freddo feroce dello spazio che il calore generato al rientro si sarebbero rivelati mortali se gli astronauti non fossero stati protetti, e un esempio di un'applicazione che è emersa da questa esigenza è stato lo scudo termico radiante del modulo di comando Apollo.
I progressi nell'isolamento hanno contribuito ad aumentare la consapevolezza sulle barriere radianti e altri metodi di isolamento migliorati, che ha portato a prodotti derivati che vengono utilizzati oggi in tutti i tipi di applicazioni. Un esempio può essere trovato nella costruzione. Molti edifici residenziali e commerciali costruiti nell'ultimo decennio e mezzo includono un isolamento sviluppato seguendo l'esempio della NASA. L'isolamento superiore aiuta a risparmiare sui costi energetici ed è uno dei capisaldi dei requisiti di qualificazione di Energy Star per la certificazione degli edifici.
Il giacinto d'acqua dimostra un'impressionante attitudine alla filtrazione. Hemera Technologies/Photos.com/Thinkstock Gli astronauti della NASA hanno bisogno di continue forniture di acqua dolce, quindi non dovrebbe sorprendere che il lavoro dei ricercatori della NASA si sia spesso concentrato sui metodi di filtrazione dell'acqua. Infatti, uno dei membri della Space Technology Hall of Fame ammessi nel 1988 - il primo anno in cui è stato offerto l'onore - è andato a ricerca in corso in questo campo.
I ricercatori negli anni '70 e '80 hanno scoperto e sviluppato tecniche di filtrazione dell'acqua che sfruttavano i tratti unici posseduti dai giacinti d'acqua. Mentre nella maggior parte dei casi i giacinti d'acqua sono considerati una specie invasiva, gli impianti hanno mostrato grandi potenzialità anche nel campo del trattamento delle acque reflue.
Gli impianti di trattamento delle acque convenzionali richiedono attrezzature costose ed energia preziosa per funzionare, ma gli impianti di trattamento che utilizzano giacinti d'acqua richiedono poco di entrambi. I giacinti non hanno bisogno di riscaldamento artificiale e poca aerazione; possono sopravvivere senza problemi in acque reflue fortemente inquinate; e crescono a ritmi estremamente rapidi. Funziona perché i giacinti hanno una relazione mutualistica con alcuni batteri che vivono sui loro numerosi peli radicali. I batteri scompongono i rifiuti e li trasformano in sostanze nutritive che le piante possono digerire. I giacinti sono anche eccellenti per rimuovere dall'acqua metalli pesanti e sostanze chimiche tossiche contro cui altri metodi di trattamento non sono efficaci, quindi il risultato finale è incredibilmente pulito.
Il programma Apollo potrebbe essere stato rivoluzionario, ma non era sempre eccezionale per il terreno reale. Visione digitale/disco fotografico/immagini Getty Questo potrebbe sembrare strano considerando quanta parte dell'attenzione dei ricercatori della NASA è diretta verso il cielo, ma di tanto in tanto, studiano anche come migliorare le condizioni del suolo proprio qui sulla Terra. (Anche se per essere onesti, la motivazione principale alla base di almeno un'importante innovazione è stata la pulizia della contaminazione che la NASA ha causato in primo luogo.)
Durante il programma Apollo, I lavoratori della NASA hanno usato solventi chimici tossici per pulire i razzi in attesa sulla rampa di lancio. Questi solventi sono anche impiegati in processi produttivi diversi come la produzione di fluidi per la pulizia a secco o l'allontanamento dei parassiti dalle colture in crescita. Sfortunatamente, quando rilasciato nel terreno, si diffondono lontano, durare a lungo, e quando alla fine si degradano, spesso producono altre sostanze nocive.
Quindi gli scienziati del Kennedy Space Center hanno collaborato con i ricercatori dell'Università della Florida centrale, e insieme hanno sviluppato un modo per riparare i solventi che era più veloce e più conveniente rispetto ai pochi metodi esistenti. Il processo risultante ha vinto il premio Invenzione dell'anno 2005 della NASA sia nella categoria governativa che commerciale. Funziona utilizzando minuscole particelle di ferro emulsionato zero-valente (o EZVI ) sospesi in goccioline d'acqua che, a sua volta, sono emulsionati in olio vegetale. Il ferro innesca una reazione chimica che riduce il livello dei solventi; quindi l'idrogeno che viene rilasciato quando l'olio vegetale fermenta riduce ulteriormente la quantità di contaminanti ambientali nel suolo.
Il lavoro alla NASA si è concentrato molto sull'idroponica per molti anni, poiché le piante sono considerate cruciali per le speranze di un volo spaziale prolungato. Piante fiorenti aiuterebbero gli astronauti in molti processi critici come la produzione di cibo, rilascio di ossigeno e riciclaggio dei rifiuti. I sistemi idroponici sono stati tradizionalmente complessi, però, così i ricercatori della NASA hanno iniziato a cercare un substrato che eliminasse molti di questi problemi. Ciò li ha portati a esplorare un'opzione nota come zeoliti, che sono minerali naturali con strutture a nido d'ape che possono essere modificate per ospitare i nutrienti essenziali fino a quando le piante non sono pronte a consumarli.
Questo sviluppo nella fertilizzazione a lenta cessione viene ora applicato commercialmente in luoghi come campi da golf e campi da gioco. I prodotti Zeoponic sono migliori nel fornire nutrienti alle piante, tanto meno viene perso nel terreno circostante e nelle acque sotterranee. Le piante prosperano anche di più quando sono presenti zeoliti, quindi la produzione di biomassa vegetale aumenta.
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