Trasformare i rifiuti umani in sostanze nutritive o plastica. E' la nuova frontiera della ricerca che si presta ad applicazioni nei viaggi spaziali. I risultati degli studiosi della Clemson University sono stati presentati al 254esimo meeting della American Chemical Society (Acs), che si è svolto a Washington.
"Se gli astronauti si apprestano a fare viaggi di diversi anni, dobbiamo trovare un modo per riutilizzare e riciclare tutto quello che portano con sé", dice Mark A. Blenner della Clemson University.
La soluzione è in parte con gli astronauti stessi che produrranno costantemente rifiuti respirando, mangiando e utilizzando materiali. A differenza di chi si trova sulla Terra, dice Blenner, questi astronauti non vorranno allontanare le molecole di scarto. Lui e la sua squadra stanno studiando come ripristinare queste molecole e trasformarle in prodotti di cui gli astronauti hanno bisogno, come i poliesteri e le sostanze nutritive.
Alcune sostanze nutritive essenziali, come gli acidi grassi Omega-3, hanno una 'shelf life' di soli due anni, dice Blenner. Quindi devono essere prodotti in viaggio, alcuni anni dopo il lancio o a destinazione. "Avere un sistema biologico grazie al quale gli astronauti possono svegliarsi da uno stato inattivo per iniziare a produrre ciò di cui hanno bisogno, quando ne hanno bisogno, è la motivazione del nostro progetto", dice.
Il sistema biologico di Blenner comprende una varietà di ceppi del lievito Yarrowia lipolytica, organismi che richiedono sia azoto che carbonio per crescere. Il team di Blenner ha scoperto che il lievito può ricavare azoto dall'urina e carbonio dalla CO2 prodotta dal respiro degli astronauti. Per sfruttare, però, l'anidride carbonica il lievito richiede un intermediario che 'fissi' il carbonio in una forma assorbibile: a questo scopo i ricercatori fornirebbero cianobatteri fotosintetici o alghe.
Uno dei ceppi di lievito produce acidi grassi Omega-3. Un altro ceppo è stato progettato per produrre monomeri e collegarli per realizzare polimeri di poliestere. Questi polimeri potrebbero quindi essere usati in una stampante 3D per generare nuove parti in plastica.
Al momento, i ceppi di lieviti progettati possono produrre solo piccole quantità di poliesteri o sostanze nutritive, ma gli scienziati stanno lavorando per aumentare la produzione. Inoltre stanno esaminando anche le applicazioni sulla Terra, nell'agricoltura e nell'alimentazione umana. Ad esempio, ai pesci raccolti attraverso l'acquacoltura devono essere aggiunti supplementi di acidi grassi Omega-3 che potrebbero essere prodotti dai ceppi di lievito di Blenner.
