Participan en el Proyecto Melissa

Científicos españoles estudian cómo generar comida, agua y oxígeno en el espacio

Comida, agua, aire y procesamiento de los desechos. El proyecto MELiSSA busca cómo conseguirlos en un entorno cerrado. La clave está en reutilizarlo todo

Foto: Científicos españoles estudian cómo generar comida, agua y oxígeno en el espacio

Comida, aire respirable, agua potable y eliminación de residuos. Cuatro elementos esenciales para mantenernos con vida que en muchos países damos casi por hechos. Vamos a la compra o abrimos el grifo, y ahí están.

Pero no ha sido fácil ponerlos a nuestro alcance: han sido necesarios años de mejoras agrarias e inversión en infraestructuras para que nuestras neveras estén llenas todo el año, el agua potable llegue a todas las casas y tirar de la cisterna sea algo habitual. Algo que no es así en todos los países. Y que tampoco será así si en algún momento del futuro llegamos a instalar una colonia en el espacio. ¿Es posible generar estos elementos esenciales para sobrevivir en un espacio completamente cerrado?

Con este objetivo en el horizonte, la Agencia Espacial Europea puso en marcha en 2009 el proyecto MELiSSA (Sistema Alternativo de Soporte Microecológico para la Vida), en el que participa un equipo de ingenieros de la Universidad Autónoma de Barcelona junto a científicos belgas, franceses y canadienses.

La idea surgió de la necesidad de generar alimento de una forma sostenible en el espacio. Este aspecto será muy relevante para poder desarrollar misiones tripuladas de larga duración"La idea surgió de la necesidad de generar alimento de una forma sostenible en el espacio, un aspecto que será muy relevante para poder desarrollar misiones tripuladas de larga duración. Esta es una de las tecnologías llamadas facilitadoras que deben hacer posible dichas misiones", explica Francesc Gòdia, profesor de Ingeniería Química de la UAB e investigador jefe del equipo español involucrado.

Y precisamente es a las afueras de la ciudad catalana donde se encuentra la enorme nave industrial que sirve como planta piloto para la investigación.

Un ciclo ecológico cerrado

En esa nave se está buscando la forma de crear un ciclo ecológico cerrado en el que se combinen los siguientes elementos: la generación de alimentos, la regeneración de la atmósfera, la repotabilización del agua y el tratamiento de los residuos. Cada uno de los componentes del sistema tiene que aportar funciones que faciliten estas tareas, ya que el espacio y los recursos se tienen que aprovechar al máximo.

El experimento global está dividido en cinco reactores, y en cada uno de ellos se lleva a cabo una parte del ciclo.

En el primero de ellos hay residuos orgánicos (similares a los producidos por el ser humano) y agua, pero no hay nada de luz ni de oxígeno. A través de la fermentación, las bacterias procesan los residuos orgánicos reduciéndolos a moléculas más simples, como ácidos grasos volátiles, amonio y minerales. Este proceso se denomina degradación anaeróbica (sin oxígeno).

Esas moléculas pasarían al siguiente compartimento, donde se encuentran otro tipo de bacterias (llamadas fotoheterótrofas), carbono y ya hay algo de luz. Estos microorganismos absorben los ácidos, y los minerales producidos en el reactor anterior y generan dióxido de carbono y minerales.

Los minerales se convierten nitratos en el siguiente compartimento, el tercero, en el que ya hay presente cierto nivel de oxígeno. Este oxida esos minerales, igual que puede hacerlo con la orina, creando así los nitratos, que son la principal fuente de nitrógeno de las plantas.

Plantas y microalgas que se encuentran en un cuarto reactor, donde ya hay luz y dióxido de carbono (procedente del segundo compartimento) suficientes para que sobrevivan. Las plantas generan oxígeno y agua a través de la fotosíntesis y la transpiración, y además pueden ser especies comestibles de forma que aporten alimento a la tripulación.

La tripulación sería el quinto compartimento. En el caso de la planta piloto de MELiSSA, los humanos fueron sustituidos por animales (concretamente ratas) para los experimentos. Estos son los que consumen el oxígeno, el alimento y el agua y los que producen los desechos orgánicos que vuelven de nuevo al primer compartimento para ser sometidos a la degradación anaeróbica.

2014, el año de integración de los reactores

El proyecto MELiSSA se está llevando a cabo en varias fases. “Ahora estamos ultimando la caracterización de la operación de cada uno de los reactores de la planta piloto a nivel individual, y ya en 2014 vamos a iniciar el programa de integración de los distintos reactores, que llevará varios años, y que a partir de ahora será la prioridad principal”, cuenta Gòdia. 

Por lo tanto, el fin último de MELiSSA aún tendrá que esperar. La idea de situar una base humana en Marte o en otro planeta se contempla desde hace tiempo, pero sigue sin concretarse a corto plazo. “Todo dependerá de la prioridad y de los recursos que se dediquen a semejante objetivo, y también en gran parte de la colaboración internacional que se genere alrededor de semejante reto”, explica Gòdia.

Pero mientras tanto, los resultados que los participantes en el proyecto van obteniendo durante el proceso pueden encontrar aplicaciones en la Tierra. Gòdia defiende el interés de crear un ciclo cerrado también a nivel terrestre, y la exportación de muchas de sus innovaciones a otros campos de la investigación.

La escasez de alimentos en algunas regiones debido a la pobreza del terreno de cultivo o la falta de agua potable son dos problemas que pueden encontrar soluciones (al menos en parte) en la investigación realizada dentro del proyecto.

Una respuesta a las críticas sobre la dedicación de grandes presupuestos a este tipo de investigaciones, aquellas que no prevén dar rentabilidad económica a largo plazo: “la visión de la investigación no debe ser únicamente a corto plazo, sino que debe combinarse con elementos a largo plazo, que por el hecho de que son más exigentes y difíciles de realizar, van a exigir un mayor esfuerzo de innovación y por tanto un mayor potencial de aportar elementos realmente rompedores”, concluye Gòdia.

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