Разработка российских ученых позволит перерабатывать растительные отходы в космосе

Сотрудники Института биофизики СО РАН разработали технологию, которая позволяет перерабатывать остатки пшеницы и использовать в качестве удобрения при создании системы жизнеобеспечения для выживания человека в космосе и на других планетах.

Для этого ученые полностью окисляют солому до растворимых минеральных элементов, что позволило увеличить урожайность выращиваемых культур в три раза, сообщает в понедельник пресс-служба Федерального исследовательского центр (ФИЦ) "Красноярский научный центр СО РАН" (КНЦ СО РАН).

Биолого-технические замкнутые системы жизнеобеспечения (СЖО) представляют собой установки для автономного выживания человека на других планетах или в длительных космических полетах без зависимости от доставки грузов. Такие системы работают на принципах организации внутреннего круговорота с регенерацией кислорода, очисткой воды и производством пищи в результате биологических процессов.

В 70-е годы на базе Института биофизики СО РАН экспериментально впервые в мире была создана такая установка, обеспечившая жизнь трех членов экипажа в течение нескольких месяцев. Сегодня ученые занимаются совершенствованием такой системы и разработкой технологии для переработки органических отходов, которые появляются в процессе ее функционирования.

"Одним из главных источников питания и углеводов в системах жизнеобеспечения человека может быть пшеница, однако довольно большая часть биомассы этого растения не потребляется человеком. Солому довольно сложно переработать из-за ее химического состава и высокого содержания лигнина - "одеревеневших" растительных клеток. Исследователи предложили использовать полностью окисленную до растворимых минеральных элементов солому пшеницы в качестве минеральной добавки", - сообщает пресс-служба.

В условиях СЖО для выращивания пищи ученые создают почвоподобную смесь, в которую можно добавить органические удобрения для повышения урожайности.

Предварительные эксперименты показали, что такое подобие почвы поддерживает жизнь растений, если сохраняется баланс между скоростями потребления минеральных элементов растениями и их восстановления микроорганизмами из растительных остатков. Чтобы лучше контролировать этот процесс, ученые решили растворить остатки пшеницы до минеральных соединений.

"Перед добавлением соломы в почвоподобный субстрат ее окисляли до усваиваемых форм под действием электрического тока в водном растворе перекиси водорода. Исследователи проверили разные степени разложения соломы. Полностью окисленная солома увеличила урожайность в три раза. Это связано с повышением содержания доступного азота в субстрате, а также таких минеральных питательных веществ как калий, фосфор и сера", - пояснила в пресс-служба.

В дальнейшем ученые планируют улучшить технологию переработки соломы, чтобы затрачивать меньше перекиси водорода и улучшить корневое питание растений.

Институт биофизики СО РАН основан в Красноярске в 1981 году. Сотрудники института занимаются исследованием состояния природных экосистем с целью прогноза и предотвращения негативных экологических изменений (радиоактивное загрязнение, "цветение" водоемов). Также на базе института экспериментально была создана первая в мире установка для автономного выживания в космосе.