Proost! Die urine, met behulp van een beetje gist, kan echt van pas komen als het gaat om het maken van voedingsstoffen en plastic in de ruimte. American Chemical Society

Om de mensheid een multiplanetaire soort te laten worden, moeten we heel goed worden in het verminderen van onze consumptie, hergebruik van materialen en recycling van ons afval. Deze drie regels kunnen moeilijk te bereiken zijn op aarde, maar stel je voor dat je ernaar probeert te leven in de diepe ruimte, maanden of misschien jaren geïsoleerd in een ruimteschip. Plotseling verminderen, hergebruik en recycling is geen optie, het is nodig om te overleven.

Momenteel, de astronauten en kosmonauten aan boord van het internationale ruimtestation gebruiken technologieën die urine recyclen tot gezuiverd drinkwater, maar dat is slechts een druppel op een gloeiende plaat. Volgens nieuw onderzoek gepresenteerd op de 254e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS) op 22 augustus, urine is zoveel meer.

"Als astronauten reizen gaan maken die meerdere jaren duren, we moeten een manier vinden om alles wat ze meebrengen opnieuw te gebruiken en te recyclen, " zei Mark A. Blenner, in de begeleidende uitgave. Blenner is een assistent-professor chemische en biomoleculaire technologie aan de Clemson University. "Atoomeconomie zal echt belangrijk worden, " hij voegt toe.

Blenners onderzoek richt zich op de mogelijkheid om met micro-organismen de chemicaliën in de urine en de kooldioxide in de uitgeademde adem om te zetten in bruikbare grondstoffen, zoals kunststof. Met andere woorden, de chemicaliën die de plas bevat, zouden niet zomaar worden weggegooid als giftige bijproducten in waterzuiveringssystemen (zoals op het ISS), ze zouden een onschatbare hulpbron kunnen worden voor het fabriceren van gereedschappen en het maken van supplementen die essentieel zijn voor het overleven van de mens.

Geen interplanetaire bouwmarkten

Op aarde, het is moeilijk voor te stellen dat u niet gewoon naar de ijzerhandel gaat om een ​​vervangend onderdeel te kopen voor een kapotte machine of beschadigd gereedschap. Gebroken sleutel? Geen probleem! Een vervanger wacht onderweg op je. Maar een moersleutel breken tijdens het transport naar Mars? We zullen, dat is een groot probleem. De dichtstbijzijnde bouwmarkt is miljoenen kilometers ver weg, en je moet die bout op de luchtsluis echt aandraaien...

Hier komt het onderzoek van Blenner om de hoek kijken. Tijdens hun reis, astronauten zullen afval produceren. Maar om de "atoomeconomie" van het ruimtevaartuig zo efficiënt mogelijk te maken, alle urine wordt opgevangen en omgezet in water en andere grondstoffen. En de sleutel om dit mogelijk te maken lijkt gist te zijn - hetzelfde spul dat suikers fermenteert tot alcohol. Maar deze gist wordt niet gebruikt om bier te maken, deze microbe – genaamd Yarrowia lipolytica – genetisch gemodificeerd kunnen worden om de essentiële ruggengraat te worden voor een gezonde en capabele menselijke aanwezigheid in de ruimte.

"Met een biologisch systeem dat astronauten uit een slapende toestand kunnen wekken om te beginnen met produceren wat ze nodig hebben, wanneer ze het nodig hebben, is de drijfveer voor ons project, " hij zei.

Y. lipolytica heeft koolstof en stikstof nodig om te metaboliseren en te groeien. Deze elementen kunnen afkomstig zijn van onbehandelde astronautenurine, dat ureum bevat (een molecuul dat rijk is aan stikstof), en de uitgeademde adem van astronauten, die koolstofdioxide bevat die de koolstof kan leveren. De koolstof kan ook worden gewonnen uit de overvloedige CO2 in de atmosfeer van Mars.

Na het experimenteren met verschillende soorten, vonden de onderzoekers dat Y. lipolytica kan als bijproduct monomeren produceren die kunnen worden omgezet in polyesterpolymeren. Dit polyester kan vervolgens naar 3D-printers worden gevoerd, bijvoorbeeld, om een ​​reeks plastic gereedschappen te vervaardigen. Plotseling een bouwmarkt in de buurt hebben is niet zo'n probleem.

Nog een soort van Y. lipolytica produceert omega-3-vetzuren die langdurige ruimtereizigers nodig hebben om het hart te ondersteunen, gezondheid van ogen en hersenen, zeiden Blenner en zijn team. Dit is een belangrijk detail; omega-3 heeft een zeer korte houdbaarheid, en alle voorraden die van de aarde aan boord van een ruimteschip worden gebracht, zullen snel onbruikbaar worden, dus het vinden van manieren om dit supplement in de ruimte te produceren is essentieel.

Voor nu, de hoeveelheden bijproducten geproduceerd door Y. lipolytica zijn beperkt, maar het team van Blenner werkt aan het optimaliseren van de productie van polymeren en vetzuren, zodat ze kunnen worden gebruikt als een overvloedige hulpbron voor onze verkenning van het zonnestelsel.

Dus, de volgende keer dat u het toilet doorspoelt na het plassen, denk aan de grondstoffen die je wegspoelt. Op Mars, dat urine waarschijnlijk waardevoller zou zijn dan goud.

Dat is nu interessant

Ondanks wat je misschien hebt laten geloven, urine is niet steriel, dus negeer dat idee om op een wond te plassen, toch?