Mat av urin: Slik vil forskere mette astronautene

Produksjon av proteinpulver foregår på litt andre premisser oppe i romstasjonen.

Her lager astronautene Suni Williams og Butch Wilmore pizza på kjøkkenet på Den internasjonale romstasjonen, med utstyr som er tapet fast. Snart kan menyen bli utvidet.
Svein-Erik Hole Transition editor
Publisert

Den europeiske romfartsorganisasjonen ESA lanserte i begynnelsen av november pilotprosjektet HOBI-WAN. Det skal teste om proteinpulveret Solein kan produseres om bord på Den internasjonale romstasjonen (ISS), som ledd i arbeidet med mer selvforsynte matsystemer for framtidige langtidsferder til Månen og Mars.

Pulveret solein lages av bakterier som får tilført hydrogen, oksygen og karbondioksid, samt nitrogen i form av urea – et stoff som blant annet kan utvinnes fra urin.

Bruker utåndingsluft

HOBI-WAN, som står for «Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition», bygger på en kompakt bioreaktor. Ifølge ESA fylles reaktoren med en næringsløsning og en bakteriekultur. Væsken mates med hydrogen, oksygen og CO₂, og bakteriene bruker energien i hydrogenet til å vokse og omdanner gassene til en biomasse rik på protein. Denne massen tørkes til et fint pulver – Solein – som kan brukes som ingrediens i ulike matprodukter.

På kort sikt skal gassene leveres fra lagertanker i eksperimentet. På lengre sikt ser ESA for seg å hente CO₂ fra astronautenes utåndingsluft og hydrogen og oksygen fra systemene om bord som sørger for luft, vann og avfallshåndtering.

Resirkulert urin

Solein er utviklet av det finske selskapet Solar Foods og beskrives som et proteinrikt pulver som ikke krever sollys eller jordbruksareal, men produseres gjennom gassfermentering drevet av elektrisitet. På jorden brukes en liten mengde ammoniakk som nitrogenskilde i prosessen. I rommet skal denne rollen tas over av urea.

Hvorfor må astronauter produsere egen mat?

Masse og kostnad: Mat er tungt å frakte. Hver kilo øker prisen og stjeler nyttelast fra vitenskapelig utstyr.

Forsyningsvinduer: Til Månen og særlig Mars er det få og lange mellomrom mellom oppskytninger. Forsinkelser kan skape kritiske mangler.

Lang varighet: Reiser og opphold kan vare måneder til år. Holdbarheten til ferdigmat begrenser meny og næringskvalitet over tid.

Risiko og robusthet: Egen produksjon gir beredskap ved svikt i forsyninger eller tekniske problemer.

Volum og lagring: Store matlagre tar plass, krever emballasje og klimakontroll – alt koster energi og masse.

Lukkede kretsløp: Lokalt dyrket/produsert mat gjør det mulig å resirkulere CO₂, vann og næringsstoffer mer effektivt.

Urea er et stoff med nitrogen som blant annet finnes i urin. I rommet kan nitrogenet gjenvinnes fra renset do- og vaskevann og annet avfall i de lukkede systemene om bord. Pressemeldingen sier ikke eksplisitt at urin skal føres direkte inn i bioreaktoren, men medieomtaler – blant annet fra The Independent – peker på at urea vil kunne utvinnes fra astronautenes resirkulerte urin.

En av de største utfordringene

Finske Solar Foods hevder de kan produsere proteinpulver i tynn luft.

I pressemeldingen peker ESA på matforsyning som en av de største utfordringene for bemannet utforskning utover lav jordbane. For ISS kan man fortsatt sende jevnlige forsyningsfartøy. For ferder til Månen og Mars vil forhåndslagre og stadig etterforsyning være både logistisk krevende og kostbart.

HOBI-WAN omtales som del av en bred satsing på lukkede kretsløp, der vann, luft og næringsstoffer resirkuleres i størst mulig grad, og hvor nye teknologier også kan gi gevinster for mer bærekraftig matproduksjon på jorden.

Næringsrike insekter

Parallelt med HOBI-WAN arbeider ESA også med andre løsninger for framtidig rommat, blant annet bruk av insekter som proteinkilde og som ledd i resirkulering av organisk avfall.

ESA peker på at mange insektarter er næringstette, lette å håndtere og har vist evne til å tåle opphold i mikrogravitasjon. Fruktfluer har blant annet fullført hele livssyklusen i rommet. Nå planlegges nye eksperimenter for å identifisere hvilke insekter som egner seg best til langvarig produksjon i små, lukkede systemer – og hvordan de kan brukes i kombinasjon med teknologier som gassfermentering.

teknologi romfart mat esa iss