Les déchets humains pourraient un jour constituer une ressource précieuse pour les astronautes effectuant des vols long-courriers. Une nouvelle étude montre qu'un certain nombre de réacteurs microbiens peuvent rapidement détruire les déchets solides et liquides pour produire de la nourriture, en minimisant la croissance des agents pathogènes.
Les scientifiques étudient les nombreux problèmes auxquels les membres du vaisseau spatial seront confrontés lors de vols longue distance (Mars et au-delà). Pour charger un nombre suffisant de produits, il faudra dépenser beaucoup de ressources et augmenter la capacité de l'avion. Mais cultiver des aliments en transit en utilisant des méthodes hydroponiques ou autres deviendra un processus gourmand en énergie et en eau.
Pour tester cette idée, les chercheurs ont utilisé des déchets artificiels, solides et liquides, couramment utilisés dans les tests de gestion des déchets. Ils formaient un système cylindrique fermé d'un diamètre de 4 pieds sur 4 pouces, où les microbes étaient en contact avec les déchets. Le processus de destruction a été réalisé par digestion anaérobie.
Ce processus est utilisé sur Terre car il est considéré comme un moyen efficace d’obtenir la masse du produit transformé. La nouveauté réside dans le fait que les scientifiques ont pu éliminer les éléments nutritifs du flux et les ont délibérément placés dans un réacteur microbien pour la production d'aliments.
Il s'est avéré que la digestion anaérobie de déchets humains forme facilement du méthane, qui peut être utilisé pour le microbe Methylococcus capsulatus. L'analyse montre que cette croissance microbienne convient à la production d'aliments sur des vols long-courriers. Par exemple, les chercheurs ont réussi à cultiver Methylococcus capsulatus, dans lequel 52% est constitué de protéines et 36%, de graisse. Les agents pathogènes activent la croissance microbienne dans un espace humide et confiné. Les scientifiques ont donc appris à cultiver des microbes dans un environnement alcalin soumis à une chaleur élevée. Ils ont élevé le pH du système à 11 et ont découvert l'apogée du Halomonas desiderata (15% de protéines, 7% de matières grasses). Lorsqu'il a été chauffé à 158 degrés Fahrenheit, il s'est avéré que le Thermus aquaticus (61% de protéines, 16% de matières grasses) était comestible.
Une nouvelle conception compacte reprend l'idée du secteur de la production d'aquariums en utilisant un filtre à film fixe pour traiter les déchets de poisson. Ces filtres sont des films recouverts de bactéries avec une grande surface. Les chercheurs ont utilisé ces matériaux, mais les ont adaptés pour produire du méthane.
Pendant 13 heures d’essais, l’équipe a éliminé 49% à 59% de solides. C'est beaucoup plus rapide que la technologie de traitement existante, qui prend plusieurs jours à traiter. Le système n'est pas encore prêt à être utilisé car l'étude a étudié le travail des composants de manière isolée.
Aujourd'hui, les astronautes de l'ISS extraient une partie de l'eau de l'urine, mais le processus consomme beaucoup d'énergie. Encore plus difficile à gérer avec les déchets solides. Ils préfèrent être déversés dans l'atmosphère terrestre où ils brûlent.
