Истраживачи геознаности на Пенн Стате Университи коначно откривају шта органски пољопривредници одувек знају: пробавни отпад може помоћи производњи хране. Али док пољопривредници овде на Земљи могу пустити микробе у тлу да претворе отпад у ђубриво, које се затим може користити за узгој усјева хране, истраживачи државе Пенн морају да крену другачијим путем. Они покушавају да схвате како да доведу микробе да отпад директно претворе у храну.
Много је потешкоћа са дуготрајним свемирским мисијама или са дужим мисијама у друге светове попут Марса. Једна од најизазовнијих потешкоћа је како узимати довољно хране. Храна за посаду астронаута на 6-месечном путовању Марсом, а довољна за повратак, тежи много. И сву ту тежину морају скупе ракете подићи у свемир.
Ношење довољно хране за дуго путовање у свемир је проблематично. До сада је решење за обезбеђивање те хране било фокусирано на узгој хране у хидропонским коморама и пластеницима. Али то такође захтева много простора, воде и енергије. И време. То није стварно решење.
"То је брже од узгоја парадајза или кромпира." - Цхристопхер Хоусе, Пенн Стате професор геознаности
Оно што истраживачи из Пенн Стате-а, под водством професора геознаности Цхристопхера Хоусе-а, покушавају да развију, јесте метода претварања отпада директно у јестиву, хранљиву супстанцу. Њихов циљ је да иссеку средњег човека, какав је био. У овом случају, средњи мушкарци су саме биљке, попут парадајза, кромпира или другог воћа и поврћа.
„Замишљали смо и тестирали концепт истовременог третирања отпада астронаута микробовима, истовремено производећи биомасу која је јестива директно или индиректно, зависно од бриге о безбедности“, рекао је Цхристопхер Хоусе, професор геознаности, Пенн Стате. "Мало је чудно, али концепт би био мало сличан Мармите или Вегемите, где једете мрљу микробиотера."
Тим Пенн Стате-а предлаже употребу специфичних микроорганизама да би отпад директно претворио у јестиву биомасу. И они напредују.
У средишту њиховог рада су ствари које се називају микробни реактори. Микробни реактори су у основи посуде дизајниране да максимизирају површину микроба да се населе. Ове врсте реактора користе се за третман канализације овде на Земљи, али не и за производњу јестиве биомасе.
„Мало је чудно, али концепт би био мало сличан Мармите или Вегемите, где једете мрвицу„ микроба гоог “.“ - Цхристопхер Хоусе, др. Пенн, државни професор геознаности
Да би тестирали своје идеје, истраживачи су конструисали цилиндричну посуду дужине четири метра промјера четири инча. Унутар ње дозволили су одабраним микроорганизмима да у контролисаним условима дођу у контакт са људским отпадом. Процес је био анаеробан и сличан ономе што се дешава унутар људског пробавног тракта. Оно што су пронашли било је обећавајуће.
"Анаеробна пробава је нешто што често користимо на Земљи за обраду отпада", рекао је Хоусе. „То је ефикасан начин да се масовно третирају и рециклирају. Оно што је у нашем раду било ново је то што смо храњиве материје избацили из тог тока и намерно их стављали у микробни реактор за узгој хране. "
Једна ствар коју је тим открио је да тај процес лако производи метан. Метан је лако запаљив, па је врло опасан у свемирској мисији, али има и друга пожељна својства када се користи у производњи хране. Испада да се метан може користити за узгој другог микроба, названог Метхилоцоццус цапсулатус. Метхилоцоццус цапсулатус се користи као животињска храна. Њихов закључак је да би процес могао произвести хранљиву храну за астронауте која садржи 52 одсто протеина и 36 одсто масти.
„Користили смо материјале из комерцијалне индустрије акварија, али их прилагодили за производњу метана.“ - Цхристопхер Хоусе, Пенн Стате професор геознаности
Процес није једноставан. Укључени анаеробни процес може произвести патогене врло опасне за људе. Да би то спречили, тим је проучавао начине узгајања микроба било у алкалном окружењу или у окружењу са великим топлотом. Након што су подигли пХ система на 11, пронашли су сој бактерије Халомонас десидерата која је успевала. Халомонас десидерата садржи 15 процената протеина и 7 процената масти. Они су такође покренули систем до 158 степени Фахренхеита који су убили патогена и открили да јестиви Тхермус акуатицус расте, што је 61 одсто протеина и 16 одсто масти.
Њихов систем заснован је на савременим акваријум системима, где микроби живе на површини филтарског филма. Микроби узимају чврсти отпад из струје и претварају га у масне киселине. Тада се те масне киселине претварају у метан од стране других микроба на истој површини.
Брзина је фактор у овом систему. Постојеће поступање са отпадом обично траје неколико дана. Систем тима уклонио је 49 до 59 процената чврсте материје за 13 сати.
Овај систем ускоро неће бити у свемиру. Испитивања су извршена на појединачним компонентама, као доказ изводљивости. Комплетан систем који је функционисао заједно тек треба да се изгради. „Свака компонента је прилично робусна и брза и брзо разграђује отпад“, рекао је Хоусе. „Зато ово може имати потенцијал за будуће свемирске летове. Брже је од узгоја парадајза или кромпира. "
Рад тима објављен је у часопису Лифе Сциенцес Ин Спаце Ресеарцх.
