Микробы могут помочь астронавтам превратить человеческие отходы в пищу

Автор: Леонид Гляделов . Опубликовано в категории: ИНТЕРЕСНЫЕ НОВОСТИ

1 1 1 1 1 Рейтинг 5 [2 Голоса (ов)]

Эти микробы могут помочь астронавтам превратить человеческие отходы в пищу

Новости космонавтики:
Человеческие отходы могут когда-нибудь стать ценным ресурсом для космонавтов в дальних полетах. Теперь исследовательская группа Penn State показала, что можно быстро разрушать твердые и жидкие отходы для выращивания пищи с помощью ряда микробных реакторов, одновременно сводя к минимуму рост патогенов.

«Мы предусмотрели и испытали концепцию одновременного обеззараживания отходов астронавтов микробами при производстве биомассы, которая может быть съедена прямо или косвенно в зависимости от проблем безопасности», - сказал Кристофер Хаус, профессор геологических наук, штат Пенсильвания. «Это немного странно, но концепция будет немного похожа на Мармита или Вегемата, где вы будете есть сгусток «микробной слизи».

Подробнее:

Исследователи рассматривают многочисленные проблемы, связанные с полетами на большие расстояния, к примеру на Марс или даже далее, что вероятно, займет месяцы или годы. Доставка достаточного количества пищи с Земли требует увеличения объема и увеличения стоимости топлива на космическом корабле, в то время как выращивание пищи в пути с использованием гидропонных или других методов будет энергоемким и водоемким процессом, который занимает ценное пространство и доступные ресурсы.

Чтобы проверить их идею, исследователи использовали искусственные твердые и жидкие отходы, которые обычно используются в тестах по управлению отходами. Они создали замкнутую цилиндрическую систему диаметром 10 сантиметров и в длину 1.2 метра, в которой отдельные микробы вступали в контакт с отходами. Микробы разрушали отходы с использованием анаэробного переваривания, процесс, аналогичный тому, как люди переваривают пищу.

«Анаэробное переваривание - это то, что мы часто используем на Земле для обработки отходов», - сказал Хаус. «Это эффективный способ получить массу обработанного и переработанного продукта. Что было новым в нашей работе - это выведение питательных веществ из этого потока и намеренное помещение их в микробный реактор для выращивания пищи».

Группа учёных обнаружила, что метан легко образуется при анаэробном переваривании отходов человека и может быть использован для выращивания другого микроба Methylococcus capsulatus, который используется сегодня как корм для животных. Команда пришла к выводу, что такой микробный рост можно использовать для производства питательной пищи для дальнего космического полета. Им удалось вырастить бактерию M. capsulatus, что составляет 52 процента белка и 36 процентов жиров,и это делает её потенциальным источником питания для космонавтов.

Поскольку патогенные микроорганизмы также беспокоят растущие микробы в замкнутом влажном пространстве, команда изучила способы выращивания микробов в щелочной среде или в среде с высокой температурой. Они повысили рН системы до 11 и были удивлены, обнаружив, что колония бактерий Halomonas desiderata, которая могла бы процветать. Команда обнаружила, что эти бактерии составляют 15 процентов белка и 7 процентов жиров. В 158 градусах Фаренгейта, который убивает большинство патогенов, они выращивали съедобный Thermus aquaticus, который состоял из 61 процента белка и 16 процентов жиров.

Данная идея пришла исследователям из конструкции фильтров с фиксированной пленкой для обработки рыбных отходов используемые в аквариумах. Эти фильтры имеют специально разработанный, покрытый бактериями пленочный материал с высокой площадью поверхности.

«Мы использовали материалы из коммерческой индустрии аквариумов, но приспособили их для производства метана», - сказал Хаус. «На поверхности материала находятся микробы, которые берут твердые отходы из потока и превращают их в жирные кислоты, которые превращаются в метановый газ с помощью другого набора микробов на одной и той же поверхности».

Учёным удалось удалить от 49 до 59 процентов твердых веществ за 13 часов испытаний. Это намного быстрее, чем существующая обработка отходов, которая может занять несколько дней. Хаус сказал, что их система еще не готова к применению - это первоначальное исследование изучало различные компоненты в изоляции, а не полностью интегрированную систему.

«Каждый компонент достаточно прочный и быстро разрушает отходы», - сказал Хаус. «Вот почему у этого может быть потенциал для будущего космического полета. Это быстрее, чем выращивание томатов или картофеля».

Сегодня астронавты на борту Международной космической станции перерабатывают часть воды из мочи, но этот процесс является энергоемким, сказал Хаус. Управление твердыми отходами стало большим препятствием, они в настоящее время выбрасываются в атмосферу Земли, где полностью сгорают.

«Представьте себе, что возможно точно настроить нашу систему, чтобы возможно было вернуть 85 процентов углерода и азота из отходов в белок, не используя гидропонику или искусственный свет», - сказал Хаус. «Это будет фантастическая разработка для дальних путешествий».

НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ:

2018-01-26 16:36:50 Новости космонавтики: Человеческие отходы могут когда-нибудь стать ценным ресурсом для космонавтов в дальних полетах. Теперь исследовательская группа Penn State показала, что можно быстро разрушать твердые и жидкие отходы для выращивания пищи с помощью ряда микробных реакторов, одновременно сводя к минимуму рост патогенов.
AstroNews Logo

Добавить комментарий

Комментарии нарушающие ПРАВИЛА будут удаляться, а их авторы возможно будут забанены.

СЛУЧАЙНЫЕ НОВОСТИ КОСМОСА

Новости космоса: Очень "круглая" звезда Kepler 11145123.

Сравнение сплюснутости оранжевого гиганта и Солнца.

Звезды не являются идеальными сферами. В то время как они вращаются, они становятся плоскими под действием центробежной силы.

Команде исследователей во главе с Laurent Gizon из Института Макса Планка удалось измерить сплющенность медленно вращающейся звезды с беспрецедентной точностью.

Подробнее...

Ученые отвечают на долго обсуждаемую тайну того, что сформировало марсианские пейзажи

Изображение поверхности Марса

Ученые из Открытого университета (OU) обнаружили процесс, который мог бы объяснить давно обсуждаемую тайну того, как наземные особенности на Марсе формируются в отсутствие значительного количества воды.

Эксперименты, проведенные в Моделирующей камере OU Mars - специализированное оборудование, способное имитировать атмосферные условия на Марсе, показывают, что тонкая атмосфера Марса (около 7 мбар - по сравнению с 1000 мбар на Земле) в сочетании с периодами относительно теплых температур поверхности заставляет воду, текущую на поверхности, сильно кипеть.

Подробнее...

Расчет стоимости производства, обслуживания и запуска ракет Falcon 9 и Falcon Heavy компании SpaceX.

Иллюстрация Falcon Heavy в 'разобранном виде' на орбите.

Расчёт стоимости Falcon 9 & Falcon Heavy всегда сбивал нас с толку. Я (да и многие другие) часто задавался вопросом, насколько ракеты SpaceX могут быть прибыльными. Поэтому я решил записать факты и различные предположения, чтобы проверить возможные сценарии.

По мере уточнения данных, будут корректироваться результаты. Таким образом, мы выйдем на реальные показатели стоимости и прибыли. Для начала обозначим все пункты расходов компании на запуск ракеты.

Подробнее...