I rifiuti umani potrebbero essere una risorsa preziosa per gli astronauti sui voli a lungo raggio. Un nuovo studio mostra che un certo numero di reattori microbici può rapidamente distruggere rifiuti solidi e liquidi per coltivare cibo, riducendo al minimo la crescita di agenti patogeni.
Gli scienziati stanno studiando i numerosi problemi che i membri della navicella dovranno affrontare durante i voli a lunga distanza (Marte e oltre). Per caricare un numero sufficiente di prodotti dovrà spendere un sacco di risorse e aumentare la capacità del velivolo. Ma la crescita del cibo in transito usando metodi idroponici e di altro tipo diventerà un processo ad alta intensità energetica e ad alta intensità d'acqua.
Per testare l'idea, i ricercatori hanno usato rifiuti solidi e liquidi artificiali, che sono comunemente usati nei test di gestione dei rifiuti. Formavano un sistema cilindrico chiuso con un diametro di 4 piedi per 4 pollici, dove i microbi erano in contatto con i rifiuti. Il processo di distruzione è stato effettuato attraverso la digestione anaerobica.
Questo processo viene utilizzato sulla Terra, poiché è considerato un modo efficace per ottenere la massa del prodotto elaborato. La novità sta nel fatto che gli scienziati sono stati in grado di rimuovere i nutrienti dal flusso e li hanno posizionati deliberatamente in un reattore microbico per la crescita del cibo.
Si è scoperto che la digestione anaerobica dei rifiuti umani forma facilmente metano, che può essere utilizzato per il microbo Methylococcus capsulatus. L'analisi mostra che questa crescita microbica è adatta alla produzione di cibo sui voli a lungo raggio. Ad esempio, i ricercatori sono riusciti a far crescere il metilococco capsulatus, in cui il 52% è proteico e il 36% è grasso. Gli agenti patogeni attivano la crescita microbica in uno spazio umido e confinato, così gli scienziati hanno imparato a far crescere i microbi in un ambiente alcalino a calore elevato. Hanno alzato il pH del sistema a 11 e scoperto il periodo di massimo splendore di Halomonas desiderato (15% di proteine, 7% di grassi). Una volta riscaldato a 158 gradi Fahrenheit, si è scoperto che il Thermus aquaticus è diventato commestibile (61% di proteine, 16% di grassi).
Un nuovo design compatto ha preso l'idea dal settore di produzione degli acquari utilizzando un filtro a film fisso per trattare gli sprechi di pesce. Questi filtri sono materiali con rivestimento batterico con una superficie elevata. I ricercatori hanno usato questi materiali, ma li hanno adattati per produrre metano.
Per 13 ore di test, il team ha rimosso il 49% -59% di solidi. Questo è molto più veloce della tecnologia di elaborazione esistente, che richiede diversi giorni per essere elaborata. Il sistema non è ancora pronto per l'uso, perché lo studio ha studiato il lavoro dei componenti in isolamento.
Oggi, gli astronauti della ISS estraggono parte dell'acqua dall'urina, ma il processo richiede molta energia. Ancora più difficile da gestire con i rifiuti solidi. Preferiscono essere scaricati nell'atmosfera terrestre, dove bruciano.
