Vědci z Cornellu vyvinuli prototyp recyklačního skafandru, který z moči dokáže vytvořit pitnou vodu – podobně jako v legendární Duně. I když technologie nadchla vesmírný sektor, její cena ji zatím drží daleko od běžného použití na Zemi.
Pokud jste četli dílo Franka Herberta nebo viděli některou z filmových adaptací, pravděpodobně jste snili o vlastním skafandru. V podstatě se jedná o uzavřený oblek, který recykluje pot, moč a dokonce i dech, aby neztrácel vodu. Do roku 2026 zbývá jen několik týdnů a nejblíže máme k prototypu z Cornellu, který využívá systém sběru moči připevněný k batohu. Pomocí osmózy přeměňuje moč na pitnou vodu. Je tu však jedno důležité „ale“: není určen pro poušť, ale pro vesmír.
Díky svému výkonu dokáže získat asi 87 % vody z moči a je schopen vyrobit 500 ml vody za přibližně pět minut. Váží 8 kg, je určen k připevnění ke skafandru a je jedním z nejdůležitějších průlomů ve vesmírném závodě. Mezinárodní vesmírná stanice již několik let recykluje až 98 % vody z moči, potu a vzdušné vlhkosti pomocí systému ECLSS, ale dělá to pomocí stojanů velikosti skříněk.
Na rozdíl od nich se Cornellův prototyp, který je součástí skafandru, podobá spíše těžkému batohu než gigantické konstrukci. Kromě vytváření vesmírných projektů však analýza skutečné užitečnosti skafandru není jen o přeměně moči na vodu. Je třeba vzít v úvahu i další aspekty, jako je například minimální denní spotřeba každého člověka.
Skafandr vyfukuje rozpočet
Podle údajů shromážděných organizacemi, jako je WHO, potřebuje člověk v nouzových situacích minimální spotřebu 15 až 20 litrů na osobu a den, ale jiné organizace, jako je OSN, jdou ještě o krok dál a uvádějí, že důstojný život vyžaduje výdaje 50-100 litrů denně. Dokonce i v obleku inspirovaném Dunou, který je schopen zachytit velkou část potu a moči, bychom v horkém dni získali jen několik litrů. Je tedy dobrý pro přežití, ale nebyl by užitečný pro hygienu a další domácí použití.
Cornellův prototyp dokáže pomocí klíčových technologií, jako jsou membrány pro přímou a reverzní osmózu, oddělit vodu od soli a dalších nečistot. Vyžaduje však tlak, čerpadla, energii a pravidelnou údržbu filtrů, a proto by nebyl cenově dostupný pro každého. Takovýto systém má také baterii 20,5 V, 40 Ah a různé prvky související s řídicí elektronikou. To jinými slovy znamená, že oblek by potřeboval těžkou baterii nebo průběžné dobíjení pro udržení filtrace.
Pro získání představy o přibližných nákladech na takový oblek je dobré podívat se na rozpočet skutečných skafandrů. Například nový AxEMU pro misi Artemis byl vyvinut v rámci rozpočtu 197 milionů eur (asi 4,9 miliardy Kč). Několik interních auditů však odhaduje, že vývoj xEMU by se mohl vyšplhat vysoko nad hranici 900 milionů eur (asi 22,5 miliardy Kč), a proto hovoříme o číslech, která okamžitě vylučují 99,99 % světové populace.
Při těchto číslech je možnost masivního využití systému záležitostí science fiction, ale ekonomické science fiction. I při radikálním zjednodušení konstrukce bychom zažili podobný případ jako u robotiky: reálný zájem by neodpovídal výrobě. Proto by ani snížení jeho ceny na desítky tisíc eur nebylo zajímavé, protože by se nevyplatilo ani firmám, které ho vyvíjejí, ani uživatelům, kteří si ho chtějí koupit.
Existuje nějaká cenově výhodná alternativa?
Z pohledu zaměřeného na využití litrů vody, mimo možnosti systému, je možné hovořit o alternativě, jako jsou láhve, které čistí vodu bez baterií nebo složitých čerpadel. Příkladem mohou být výrobky LifeSaver, jejichž cena se podle katalogu pohybuje od 150 do 300 eur (asi od 3 600 Kč do 7 200 Kč) v závislosti na zařízení, jeho hlavní funkci a dalších důležitých aspektech.
V průmyslovém měřítku stojí odsolená voda, mimo individualitu systému, od 0,5 do 1 eura za metr krychlový (tj. 0,0005 až 0,001 eura za litr). Nejenže je tedy levnější v přepočtu na litr, ale je také mnohem zajímavější variantou než individuální futuristický oblek. Navíc je třeba analyzovat dopady i z hlediska veřejné politiky: dnes je zajímavější investovat do odsolovacích zařízení, potrubí a přenosných úpraven vody než do obleků s integrovanou filtrací pro celou populaci.
Otázkou tedy není (stejně jako v případě konstrukce skutečného světelného meče z Hvězdných válek) kolik a kdy, ale kde. V extrémních misích, kde se každý litr vody rovná zlatu, jako jsou speciální vojenské operace, polární průzkum nebo přílet astronautů na Mars, jsou investice oprávněné. V těchto scénářích je poměr nákladů a rentability ve prospěch skafandru, ale mimo extrémní situace je ideální investovat do operací, které jsou stejně složité, ale mají větší sociální dopad.
Technologický pokrok a jeho dopad na budoucnost skafandru
Technologie se rychle vyvíjí a s ní i možnosti vývoje obleků, jako je skafandr Stillsuit. Výzkum v oblasti nanotechnologií a pokročilých materiálů by mohl v budoucnu snížit hmotnost a cenu takových obleků. Kromě toho by vývoj nových zdrojů energie, jako jsou grafenové baterie, mohl poskytnout účinnější a lehčí řešení pro napájení těchto systémů recyklace vody.
V oblasti průzkumu vesmíru NASA a další kosmické agentury investují do technologií, které by mohly být použitelné pro skafandry. Například vývoj uzavřených systémů podpory života, které recyklují nejen vodu, ale také vzduch a živiny, by mohl inspirovat budoucí iterace skafandrů pro přežití v extrémních podmínkách.
I když tento skafandr zůstává pro většinu z nás vzdáleným snem, kombinace technologického pokroku a rostoucí potřeby udržitelných řešení hospodaření s vodou by nás mohla přiblížit k jeho realizaci. Jeho použití však zůstane omezeno na scénáře, kde jsou zdroje extrémně vzácné a náklady ospravedlňují jeho použití.