Por Troy Oakes
Desechos humanos ¿ un recurso valioso en el espacio?
El día en que los astronautas realicen misiones en el espacio profundo, los desechos humanos podrían convertirse en un recurso alimentario valioso, es decir, transformarlos en alimentos. Un equipo de investigadores ha demostrado que es posible descomponer rápidamente esos desechos -sólidos y líquidos- para cultivar alimentos.
La idea no es nueva; los astronautas en la Estación Espacial Internacional reciclan una porción de agua de su orina; pero el proceso es intensivo en energía. El equipo de investigadores intenta abordar los desafíos que enfrentan las misiones en el espacio hacia Marte y más allá, que probablemente tarden meses o años.
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Uno de los desafíos es el alimento. Si tuvieran que empacar comida desde la Tierra, usarían mucho espacio, incrementando la cantidad y costo de combustible de la nave. Cultivar alimento durante el viaje con hidroponia u otros métodos tiene sus desafíos, ya que significaría mucho uso de agua, energía y un espacio valioso.
Procedimiento probable
El equipo de investigación de Penn State ha demostrado cómo es posible descomponer rápidamente deshechos sólidos y líquidos para cultivar alimentos a partir de reacciones microbianas, al mismo tiempo que se minimiza el crecimiento de cualquier patógeno. Christopher House, -profesor de geociencias de Penn State- comentó en un comunicado:
«Ideamos y probamos el concepto de tratar simultáneamente los desechos de los astronautas con microbios mientras producimos una biomasa comestible, ya sea directa o indirectamente, dependiendo de las preocupaciones de seguridad».
«Es un poco extraño, pero el concepto sería un poco como Marmite o Vegamite, donde estás comiendo una muestra de ‘viscosidad microbiana'».
Utilizando un residuo sólido y líquido artificial -usado en las pruebas de gestión de residuos-, el equipo pudo demostrar que cuando determinados microbios entraron en contacto con los residuos, pudieron descomponerlo mediante digestión anaeróbica (proceso similar a la forma que el humano digiere el alimento).
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Explicando el proceso
Todo el proceso se realiza dentro de un sistema cilíndrico, que mide 1,22 mt de alto por 10 cm de diámetro, House continuó explicando:
«La digestión anaeróbica es algo que con frecuencia usamos en la Tierra para tratar el desperdicio».
«Es una forma eficiente de obtener masa tratada y reciclada. Lo novedoso de nuestro trabajo fue extraer nutrientes de esa corriente y colocarlos intencionalmente en una reacción microbiana para cultivar alimentos».
«El equipo descubrió que durante la digestión anaeróbica de desechos humanos, que el metano se producía fácilmente. Entonces este podría usarse para cultivar un microbio diferente, Methylococcus capsulatus (usado hoy como alimento para animales)».
Los M. capsulatus que crecen contienen un 52 por ciento de proteínas y un 36 por ciento de grasas, por eso es una fuente potencial de nutrición para los astronautas. Los investigadores creen que el crecimiento microbiano podría usarse para producir alimentos nutritivos durante el vuelo espacial profundo.
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Comentarios acerca del proceso y resultados
Al cultivar microbios en un espacio húmedo cerrado, los patógenos se vuelven una preocupación, por eso el equipo probó formas de cultivar microbios en un ambiente alcalino o de alta temperatura. Al elevar el pH del sistema a 11, descubrieron que prospera una cepa de la bacteria Halomonas desiderata. Las bacterias tenían un 15 por ciento de proteínas y un 7 por ciento de grasas.
A 158 ° F, una temperatura que mata a la mayoría de los patógenos, lograron cultivar Thermus aquaticus, comestible que consistía en un 61 por ciento de proteínas y un 16 por ciento de grasas. House continuó:
«También exploramos cambios dramáticos, por ejemplo cuánto deshecho se producía si la nave espacial tenía una carga mayor a la habitual y el sistema lo acomodaba bien».
«Utilizamos materiales de la industria de acuarios comerciales, pero los adaptamos para la producción de metano».
«En la superficie del material hay microbios que extraen los desechos sólidos de la corriente y los convierten en ácidos grasos, que se convierten en gas metano por un conjunto diferente de microbios en la misma superficie».
Excelentes probabilidades para el futuro
El sistema del equipo, que todavía no está listo para su aplicación, durante la prueba eliminó del 49 al 59 por ciento de los sólidos en solo 13 horas. Esto es todo un logro cuando lo comparas con todos los días que toma el actual manejo de deshechos. House explicó que:
«Cada componente es robusto, rápido y se descompone con celeridad.
«Es por eso que podrían potencial para un futuro vuelo espacial». Es más rápido que cultivar verduras «.
Actualmente, astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional, arrojan su deshecho sólido a la atmósfera de la Tierra, donde se quema. Una porción de orina se recicla; pero el proceso consume mucha energía. House agrega:
«Imagínense si alguien afinara tan bien nuestro sistema y se recuperara el 85 por ciento del carbono y nitrógeno del deshecho en proteínas, sin usar hidroponia o luz artificial».
«Ese sería un desarrollo fantástico para los viajes en el espacio profundo».
