Un engrais à base d’urine pourrait permettre l’agriculture spatiale –

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  • Dans des environnements extrêmes, même les tâches les plus ordinaires peuvent sembler des défis insurmontables. En raison de ces difficultés, l’humanité s’est, pour la plupart, installée sur des terrains propices à la récolte, à l’élevage du bétail et à la construction d’abris. Mais alors que nous cherchons à étendre les limites de l’exploration humaine, à la fois sur terre et dans l’espace, les pionniers de cette recherche seront sans aucun doute confrontés à des conditions qui, à toutes fins utiles, ne sont pas propices à l’habitation humaine.

    L’un des principaux défis auxquels est confronté tout règlement à long terme prévu, que ce soit dans l’Antarctique ou sur Mars (peut-être dans un proche avenir), est d’atteindre un certain degré d’autonomie, pour permettre à des colonies isolées de survivre même en cas d’échec catastrophique. dans l’approvisionnement. Et la clé pour atteindre cette autonomie est d’assurer la suffisance alimentaire et l’autosuffisance. Il n’est donc pas surprenant que la technologie de l’agriculture spatiale soit l’un des sujets de recherche actuellement entrepris par le Centre de recherche sur la colonie spatiale de l’Université des sciences de Tokyo. Les chercheurs espèrent ici être le fer de lance du développement technologique pour une agriculture spatiale sûre et durable – dans le but de soutenir les humains pendant longtemps dans un environnement extrêmement fermé comme une station spatiale.

    À cette fin, une étude innovante a été menée par une équipe de chercheurs japonais dirigée par le professeur agrégé junior Norihiro Suzuki de l’Université des sciences de Tokyo et publiée dans le Nouveau journal de chimie de la Royal Society of Chemistry. Dans cette étude, le Dr Suzuki et son équipe visaient à aborder le problème de la production alimentaire dans des environnements fermés, tels que ceux d’une station spatiale.

    Conscient que les agriculteurs utilisent les déchets animaux comme engrais depuis des milliers d’années, comme une riche source d’azote, le Dr Suzuki et son équipe ont étudié la possibilité de les fabriquer à partir d’urée (le principal composant de l’urine), pour fabriquer un engrais liquide. . Cela permettrait également de résoudre simultanément le problème du traitement ou de la gestion des déchets humains dans l’espace! Comme l’explique le Dr Suzuki, «Ce processus est intéressant du point de vue de la fabrication d’un produit utile, c’est-à-dire de l’ammoniac, à partir d’un déchet, c’est-à-dire de l’urine, en utilisant un équipement commun à pression atmosphérique et à température ambiante.

    L’équipe de recherche – qui comprend également Akihiro Okazaki, Kai Takagi et Izumi Serizawa de ORC Manufacturing Co. Ltd., Japon – a mis au point un processus «électrochimique» pour dériver des ions ammonium (couramment trouvés dans les engrais standard) à partir d’un échantillon d’urine artificielle . Leur montage expérimental était simple: d’un côté, il y avait une cellule «de réaction», avec une électrode «diamant dopé au bore» (BDD) et un catalyseur inductible à la lumière ou matériau «photocatalyseur» en dioxyde de titane. De l’autre, il y avait une “contre” cellule avec une simple électrode en platine. Lorsque le courant passe dans la cellule de réaction, l’urée est oxydée, formant des ions ammonium. Le Dr Suzuki décrit cette percée comme suit: “J’ai rejoint le« Space Agriteam »impliqué dans la production alimentaire, et ma spécialisation de recherche est en chimie physique; par conséquent, j’ai eu l’idée de fabriquer« électrochimiquement »un engrais liquide.”

    L’équipe de recherche a ensuite examiné si la cellule serait plus efficace en présence du photocatalyseur, en comparant la réaction de la cellule avec et sans elle. Ils ont constaté que si l’épuisement initial de l’urée était plus ou moins le même, les ions à base d’azote produits variaient à la fois dans le temps et dans la distribution lorsque le photocatalyseur était introduit. Notamment, la concentration des ions nitrite et nitrate n’était pas aussi élevée en présence du photocatalyseur. Cela suggère que la présence du photocatalyseur a favorisé la formation d’ions ammonium.

    Le Dr Suzuki déclare: «Nous prévoyons de réaliser l’expérience avec des échantillons d’urine réels, car il contient non seulement des éléments primaires (phosphore, azote, potassium) mais aussi des éléments secondaires (soufre, calcium, magnésium) qui sont vitaux pour la nutrition des plantes! Par conséquent, le Dr Suzuki et son équipe sont optimistes quant au fait que cette méthode fournit une base solide pour la fabrication d’engrais liquide dans des espaces clos et, comme le fait remarquer le Dr Suzuki, “elle s’avérera utile pour maintenir un séjour à long terme dans des espaces extrêmement fermés tels que les stations spatiales. “

    Les humains habitant sur Mars sont peut-être encore une réalité assez lointaine, mais cette étude semble sûrement suggérer que nous pourrions être sur la voie d’assurer la durabilité – dans l’espace – avant même d’y arriver!

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université des sciences de Tokyo. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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