Mmmm…lekker!

Het lijkt een kwestie van tijd voor de eerste mensen naar Mars vliegen. En het belooft een lange reis te worden: je doet er al snel een maandje of negen over. Het roept twee interessante vragen op: waar blijven we met alle uitwerpselen en urine die de astronauten over een periode van negen maanden genereren? En wat staat er negen maanden lang op het menu? De antwoorden op beide vragen hangen nauw met elkaar samen. Wetenschappers zijn namelijk van plan om de uitwerpselen van astronauten weer om te zetten in voedsel.

Marmite is een vegetarische kruidenpasta die naast zout, kruiden en plantenextracten voornamelijk uit het gistextract bestaat dat overblijft na de productie van bier. En gisten zijn weer niets anders dan eencellige organismen.

Concept
“Wij hebben een concept bedacht en getest waarbij de uitwerpselen van astronauten behandeld werden met microben, waardoor tegelijkertijd een biomassa ontstaat die eetbaar is,” vertelt onderzoeker Christopher House. “Het is een beetje vreemd, maar het concept is een beetje zoals Marmite of Vegemite, waarbij je een uitgesmeerd microbieel slijm nuttigt (zie kader, red.).”

Voedsel
House en collega’s verzamelden kunstmatige uitwerpselen en urine en stopten het in een afgeslopen cilinder. In de cilinder werd ook een select gezelschap aan microben binnengelaten. En die microben wisten wel raad met de uitwerpselen en produceerden gelijktijdig methaan. Dat methaan werd vervolgens weer gebruikt om een andere microbe te laten groeien: Methylococcus capsulatus. Deze microbe wordt nu al ingezet als veevoer, maar produceert een biomassa die ook heel interessant kan zijn voor astronauten, aangezien deze voor 52 procent uit eiwitten en voor 36 procent uit vet bestaat.

Op dit moment wordt een deel van de urine van astronauten in het ISS gerecycled. Maar dat kost aardig wat energie. Uitwerpselen worden op dit moment niet gereycled. Maar dat zal onderweg naar Mars wel moeten. Simpelweg, omdat astronauten het zich niet kunnen veroorloven om de energie die in hun uitwerpselen zit, verloren te laten gaan.

Ziekteverwekkers
Het is natuurlijk prachtig zo’n systeem waarin microben uitwerpselen omzetten in voedsel. Maar je wilt niet dat ziekteverwekkers in het systeem gaan gedijen. Daarom experimenteerden de onderzoekers ook met een systeem met een hoge zuurgraad en een extreem warm systeem. In een zure omgeving bleek de bacterie Halomonas desiderata – 15% eiwitten en 7% vet – prima te gedijen. En bij een temperatuur die de meeste ziekteverwekkers fataal werd, hield de eetbare Thermus aquaticus (61% eiwit en 16% vet) het weer prima vol.

De onderzoekers waren in staat om 49 tot 59 procent van de uitwerpselen in 13 uur tijd te verwijderen. Daarmee is hun aanpak opvallend vlot. En dat is goed nieuws. “Elke component is robuust en snel en breekt afval snel af,” aldus House. “Daarom heeft het potentie voor toekomstige ruimtereizen. Het gaat sneller dan het kweken van tomaten of aardappelen.”