Menselijke verspilling kan op een dag een waardevolle hulpbron zijn voor astronauten op langeafstandsvluchten. Een nieuwe studie toont aan dat een aantal microbiële reactoren snel vaste en vloeibare afvalstoffen kunnen vernietigen om voedsel te verbouwen, waardoor de groei van ziekteverwekkers wordt geminimaliseerd.
Wetenschappers bestuderen de vele problemen waarmee leden van het ruimtevaartuig zullen worden geconfronteerd tijdens langeafstandsvluchten (Mars en verder). Om een voldoende aantal producten te laden, moet je veel middelen spenderen en de capaciteit van het vliegtuig vergroten. Maar het verbouwen van voedsel in doorvoer met hydrocultuur en andere methoden zal een energie-intensief en waterintensief proces worden.
Om het idee te testen, gebruikten onderzoekers kunstmatige vaste en vloeibare afvalstoffen, die vaak worden gebruikt in afvalbeheerstests. Ze vormden een gesloten cilindrisch systeem met een diameter van 4 voet bij 4 inch, waarbij de microben in contact waren met het afval. Het vernietigingsproces werd uitgevoerd door anaerobe spijsvertering.
Dit proces wordt op aarde gebruikt, omdat het wordt beschouwd als een effectieve manier om de massa van het verwerkte product te krijgen. De nieuwigheid ligt in het feit dat wetenschappers in staat waren voedingsstoffen uit de stroom te verwijderen en bewust in een microbiële reactor plaatsten voor het verbouwen van voedsel.
Het bleek dat anaërobe afbraak van menselijk afval gemakkelijk methaan vormt, dat kan worden gebruikt voor de microbe Methylococcus capsulatus. Analyse toont aan dat deze microbiële groei geschikt is voor voedselproductie op langeafstandsvluchten. Onderzoekers slaagden er bijvoorbeeld in Methylococcus capsulatus te laten groeien, waarin 52% eiwit is en 36% vet. Pathogenen activeren microbiële groei in een natte en besloten ruimte, dus wetenschappers hebben geleerd microben te kweken in een alkalische omgeving met veel warmte. Ze verhoogden de pH van het systeem tot 11 en ontdekten de hoogtijdagen van de Halomonas desiderata (15% eiwit, 7% vet). Toen verwarmd tot 158 graden Fahrenheit, bleek het eetbare Thermus aquaticus (61% eiwit, 16% vet) te worden.
Een nieuw compact ontwerp nam het idee van de aquariumproductiesector aan met behulp van een filter met vaste film om visafval te behandelen. Deze filters zijn met bacteriën gecoat filmmateriaal met een groot oppervlak. De onderzoekers gebruikten deze materialen, maar pasten deze aan om methaan te produceren.
Gedurende 13 uur testen verwijderde het team 49% -59% vaste stoffen. Dit is veel sneller dan de bestaande verwerkingstechnologie, wat enkele dagen kost om te verwerken. Het systeem is nog niet klaar voor gebruik, omdat het onderzoek het werk van componenten afzonderlijk heeft bestudeerd.
Tegenwoordig halen de ISS-astronauten een deel van het water uit de urine, maar het proces is energie-intensief. Nog moeilijker om met vast afval om te gaan. Ze worden liever in de atmosfeer van de aarde gedumpt, waar ze branden.
