Closed-loop air recirculation architecture for alkaline urine dehydration and water recovery using regenerable superabsorbent polymers
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
We evaluated a novel closed-loop evaporative system designed to concentrate alkalised human urine while simultaneously recovering water using regenerable superabsorbent polymers (SAPs). This architecture recirculates air and physically isolates urine from atmospheric CO₂, thereby maintaining high alkalinity and preventing enzymatic urea hydrolysis. The system was operated at ∼30 °C using sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, or a 1:1 ( w /w) blend of both SAPs across eight absorption–desorption cycles. All treatments exhibited high initial water uptake (>1.4 kg m −2 day −1 ) and gravimetric absorption (>0.8 g g −1 ), with performance declining due to polymer fatigue after repeated use. FT-IR spectra revealed the depolymerisation of the acrylate backbone leading to the formation of acrylic acid residues, confirming chemical deterioration during the thermal regeneration of the SAPs. Notably, the closed-loop design eliminated the need for supersaturating urine with Ca(OH)₂, which is required in open evaporative systems to buffer against CO₂-induced acidification. Colorimetric and targeted metabolomic analyses confirmed complete nitrogen retention and > 99 % recovery of the 30 most abundant endogenous organic solutes in urine, including urea, creatinine, and hippuric acid. These results demonstrate that low-temperature evaporation can preserve the full biochemical complexity of urine, producing a dry, sanitised fertiliser as well as water with extremely low organic content.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle