Des aliments de survie lyophilisés? De la viande cultivée ? Quels aliments offrent le potentiel de soutenir l’humanité dans sa quête de colonisation de Mars et de propagation de la vie humaine au-delà de la Terre? Une nouvelle étude affirme hardiment que l’urine tient à la clé pour assurer la suffisance alimentaire et l’autosuffisance pour permettre aux colonies isolées de survivre même en cas d’échec catastrophique de l’approvisionnement.
Des chercheurs de l’Université des sciences de Tokyo ont cherché à résoudre le problème de la production alimentaire dans des environnements fermés, comme ceux d’une station spatiale. Réalisant que les agriculteurs ont utilisé les déchets animaux comme engrais pendant des milliers d’années, comme une riche source d’azote, ils ont étudié la possibilité de les fabriquer à partir d’urée (la principale composante de l’urine), pour fabriquer un engrais liquide.
Ils ont conçu un processus électrochimique pour tirer des ions d’ammonium (couramment trouvés dans les engrais standard) d’un échantillon artificiel d’urine.
Leur configuration expérimentale était simple : d’un côté, il y avait une cellule de réaction, avec une électrode au diamant dopé au bore (BDD) et un catalyseur ou un matériau photocatalyseur inductible en dioxyde de titane. De l’autre, il y avait une cellule « comptoir » avec une simple électrode platine. Comme le courant est passé dans la cellule de réaction, l’urée est oxydée, formant des ions ammonium.
L’équipe de recherche a ensuite examiné si la cellule serait plus efficace en présence du photocatalyste, en comparant la réaction de la cellule avec et sans elle. Ils ont constaté que même 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 la distribution lorsque le photocatalyste a été introduit. Notamment, la concentration d’ions nitrite et nitrate n’était pas aussi élevée en présence du photocatalyste. Ceci suggère que la présence du photocatalyste a favorisé la formation d’ion d’ammonium.
« Nous prévoyons d’effectuer 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 essentiels à la nutrition des plantes »,a déclaré le professeur associé junior Norihiro Suzuki, qui a dirigé l’étude.
M. Suzuki et son équipe sont optimistes quant au fait que cette méthode fournit une base solide pour la fabrication d’engrais liquides dans des espaces clos. M. Suzuki a fait remarquer ce qui suit : « Il s’avérera utile pour maintenir un séjour à long terme dans des espaces extrêmement fermés comme les stations spatiales. »
Source
« Formation d’ions ammonium par oxydation électrochimique de l’urée avec une électrode de diamant dopée au bore »
Nouveau Journal of Chemistry
DOI: https://doi.org/10.1039/D0NJ03347B
