L’urine pourrait-elle être la clé de la production alimentaire dans l’espace?

Il y a une raison pour laquelle les humains ont tendance à habiter des régions du globe avec des conditions agricoles plus favorables. Cultiver notre propre nourriture était autrefois absolument essentiel pour soutenir la vie sur cette planète, d’où pourquoi les régions avec le meilleur sol et le meilleur climat sont les plus densément peuplées. Mais à mesure que les voyages spatiaux se développent et que les plaines rouges de Mars se rapprochent de la réalité, la culture de nourriture sur la planète stérile pourrait être un problème. Heureusement, les scientifiques japonais ont trouvé la réponse: l’urine.

L’un des principaux défis auxquels est confrontée toute colonie prévue à long terme, que ce soit en Antarctique ou sur Mars, est d’atteindre un certain degré d’autonomie pour permettre aux colonies isolées de survivre même en cas d’échec catastrophique de l’approvisionnement. La clé pour parvenir à cette autonomie est d’assurer la suffisance alimentaire et l’autosuffisance.

La technologie agricole spatiale est donc l’un des sujets de recherche actuellement entrepris par le Centre de recherche pour la colonie spatiale de l’Université des sciences de Tokyo. Les chercheurs espèrent être le fer de lance du développement technologique d’une agriculture spatiale sûre et durable – dans le but de soutenir l’homme pendant longtemps dans un environnement extrêmement fermé comme une station spatiale.

À cette fin, une étude novatrice a été menée par une équipe de chercheurs japonais dirigée par norihiro Suzuki, professeur agrégé junior de l’Université des sciences de Tokyo. Dans le cadre de l’étude, M. Suzuki et son équipe ont cherché à résoudre le problème de la production alimentaire dans des environnements fermés, comme la station spatiale.

Réalisant que les agriculteurs ont utilisé les déchets animaux comme engrais pendant 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 (la principale composante 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. « Ce processus est particulièrement intéressant car il produit un produit utile, c’est-à-dire de l’ammoniac, à partir d’un produit inutilisé comme l’urine, en utilisant de l’équipement commun à la pression atmosphérique et à la température ambiante », a expliqué le Dr Suzuki.

L’équipe de recherche – qui comprend également Akihiro Okazaki, Kai Takagi et Izumi Serizawa d’ORC Manufacturing Co – a mis au point un procédé « électrochimique » pour tirer des ions d’ammonium (couramment trouvés dans les engrais standard) à partir d’un échantillon d’urine artificielle. Leur configuration expérimentale 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 un matériau « photocatalyste » fait de dioxyde de titane. De l’autre, il y avait une cellule « comptoir » avec une simple électrode platine. Comme le courant a été transmis dans la cellule de réaction, l’urée a été oxydée, formant des ions d’ammonium.

« Nous prévoyons d’effectuer l’expérience avec des échantillons d’urine réels, car elle 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 poursuivi le Dr Suzuki.

L’équipe est optimiste que cette méthode fournit une base solide pour la fabrication d’engrais liquides dans les espaces clos. « Il s’avérera utile pour maintenir des séjours de longue durée dans des espaces extrêmement fermés comme les stations spatiales », a-t-il expliqué.

Les humains qui habitent Mars sont peut-être encore une réalité assez lointaine, mais les chercheurs espèrent que nous pourrions être sur la voie de la durabilité dans l’espace avant même d’y arriver.