液态水膜：空间站二氧化碳去除的新方案

在空间站和载人航天器中，二氧化碳的去除是环控生保系统的核心任务之一。传统的胺吸附技术依赖胺溶剂的热再生，能耗高且需要笨重的设备，不适合空间应用。近年来，研究人员开发出一种创新的液态水膜，专为航天器中的高效CO₂去除和湿度冷凝水捕获而设计。该膜利用毛细管力在亲水涂覆的纳米多孔结构中稳定一层亚微米厚的水层，通过跨膜压力梯度驱动CO₂选择性传输，利用CO₂在水中的高溶解度实现分离。测试表明，该膜对CO₂:N₂和CO₂:O₂的选择性分别达到50:1和24:1，远优于传统方法。更为独特的是，该膜在去除CO₂的同时还能捕获水蒸气——当水蒸气在膜孔内的弯曲水界面冷凝时被截留，补充了冷凝换热器等水回收系统的功能，这种CO₂去除与湿度冷凝水捕获的双重功能在同类技术中是独一无二的。该技术采用无毒的水性分离层和轻量化膜组件，消除了热再生需求，直接支持NASA降低生命保障系统重量、体积和功耗的目标。这一创新为空间站环境控制和深空探测任务的生命保障提供了新的技术路径。