Mänskligt avfall kan en dag vara en värdefull resurs för astronauter på långdistansflyg. En ny studie visar att ett antal mikrobiella reaktorer snabbt kan förstöra fast och flytande avfall för att odla mat, vilket minimerar tillväxten av patogener.
Forskare studerar de många problem som rymdskeppens medlemmar kommer att möta under långdistansflygningar (Mars och bortom). Att ladda ett tillräckligt antal produkter kommer att behöva spendera mycket resurser och öka flygplanets kapacitet. Men växande mat i transit med hydroponiska och andra metoder blir en energiintensiv och vattenintensiv process.
För att testa idén använde forskare konstgjorda fasta och flytande avfall, som vanligen används i avfallshanteringstester. De bildade ett slutet cylindriskt system med en diameter av 4 fot vid 4 tum, där mikroberna var i kontakt med avfallet. Förstöringsprocessen utfördes genom anaerob nedbrytning.
Denna process används på jorden, eftersom den anses vara ett effektivt sätt att få massan av den bearbetade produkten. Nyheten ligger i det faktum att forskare kunde ta bort näringsämnen från strömmen och avsiktligt placerade dem i en mikrobiell reaktor för att odla mat.
Det visade sig att anaerob nedbrytning av humant avfall enkelt bildar metan, som kan användas för mikrobenet Methylococcus capsulatus. Analys visar att denna mikrobiella tillväxt är lämplig för livsmedelsproduktion på långdistansflygningar. Till exempel lyckades forskare växa metylococcus capsulatus, där 52% är protein och 36% är fett. Patogenerna aktiverar mikrobiell tillväxt i ett vått och begränsat utrymme, så forskare har lärt sig hur man odlar mikrober i en alkalisk miljö med hög värme. De ökade systemets pH till 11 och upptäckte halomonas desiderata (15% protein, 7% fett). När den upphettades till 158 grader Fahrenheit, visade det sig att växa ätbara Thermus aquaticus (61% protein, 16% fett).
En ny kompakt design tog tanken från akvariernas produktionssektor med ett fastfilmfilter för att behandla fiskavfall. Dessa filter är bakterieöverdragna filmmaterial med en hög yta. Forskarna använde dessa material, men anpassade dem till att producera metan.
För 13 timmars test tog teamet bort 49% -59% fasta ämnen. Detta är mycket snabbare än befintlig bearbetningsteknik, vilket tar flera dagar att bearbeta. Systemet är inte färdigt att använda, eftersom studien studerade komponentarbetet isolerat.
Idag extraherar ISS-astronauterna en del av vattnet från urinen, men processen är energiintensiv. Ännu svårare att hantera fast avfall. De föredrar att dumpas i jordens atmosfär, där de brinner.
