Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН разработали технологию переработки рыбных отходов для приготовления питательного раствора для выращивания растений. Технология станет одним из звеньев будущей замкнутой системы жизнеобеспечения человека в космосе.

Результаты исследования опубликованы в журнале Life Sciences in Space Research.

Долговременная жизнь внеземного планетарного поселения будет невозможна без производства пищи для людей. Рыба – перспективный кандидат на включение в биорегенеративную систему жизнеобеспечения (СЖО) из-за качественного белка и высокого содержания незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (омега-3 и омега-6). Однако появление в рационе экипажа рыбной пищи повлечет за собой новый тип органических отходов – чешую, кости, внутренности.

Ученые Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН разработали технологию переработки рыбных отходов в добавку для питательного раствора, который можно использовать для выращивания пшеницы.

Для этого в процессе так называемого «мокрого сжигания» органический материал окисляли в водном растворе перекиси водорода в переменном электрическом поле. В результате органика превращалась в неорганические соли.

Ученые ожидают, что, используя этот метод, экипаж космического корабля сможет полностью утилизировать рыбные отходы и использовать их для выращивания овощей и других продуктов питания.

В качестве опытного образца в работе использовали отходы карася. Карась — всеядная пресноводная костистая рыба, не проявляющая особенных предпочтений в среде обитания. Такая рыба, в отличие от морских видов, не нуждается в большом содержании солей в воде. Важно, что в биологической СЖО пресная вода может быть легко получена путем транспирации растений и конденсации водяного пара. Исследователи обнаружили, что в присутствии минерализованных отходов жизнедеятельности человека переработка рыбных отходов более эффективна, чем при их прямом окислении. Повторная переработка возникающего при этом небольшого осадка в среде перекиси водорода и азотной кислоты позволила перевести оставшиеся нерастворимые минеральные элементы в доступную форму для питания растений.

«Мы показали, что растения пшеницы, выращенные на питательном растворе, приготовленном из минерализованных рыбных отходов и отходов жизнедеятельности человека, давали более высокий урожай, по сравнению с урожаем, полученным при использовании только минерализованных выделений человека, — рассказал руководитель коллектива авторов Александр Тихомиров из Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН. — Кроме того, рыбные отходы стали источником дополнительных минеральных элементов для пшеницы».

В дальнейшем красноярские биофизики предполагают включить в процесс минерализации другие типы отходов, например, бытовые — упаковочные и санитарно-гигиенические материалы.