¿Reciclar desechos humanos en el espacio?
En la actualidad nuestras sociedades están inundadas de desperdicios, incluso a nivel espacial es evidente nuestra huella. La basura es hoy un problema grave para la humanidad, no solo por la insalubridad que ocasiona sino porque cada día es más difícil procesar la tanta cantidad de inmundicia que generamos, y que contamina tanto nuestra agua potable como provoca virus y enfermedades, solo por citar un ejemplo. Aquella utópica idea de reciclar los desechos humanos para encontrarles algún tipo de utilidad, ya está siendo efectiva, pero los científicos no se conforman con únicamente disminuir el consumo de nueva materia prima y reducir el uso de la energía y la contaminación. Imagine esta situación más allá de nuestro planeta. Convertir nuestros desperdicios corporales en plástico y nutrientes podría ayudar en los viajes espaciales de larga distancia. Los astronautas podrían beneficiarse del reciclaje de sus propios desechos, y este es un proyecto que va tomando forma cada vez más.
La hipótesis se fundamenta en la necesidad de solucionar un problema que surja de improvisto en el espacio, donde no existen muchas alternativas. Reciclar lo que se tenga a mano, así sea la excreta humana, pudiera solventar un inconveniente muy puntual como perder una herramienta importante durante un paseo espacial. Ante esta situación, los expertos especulan que usando algunos microorganismos se puede crear un nuevo utensilio si se utiliza la orina y el dióxido de carbono exhalado en distintas sustancias químicas. Este es uno de los objetivos de los científicos que están desarrollando maneras de hacer viables los viajes espaciales de larga distancia y cuyos resultados fueron presentados en el 254 Encuentro Nacional y Exposición de la Sociedad Americana de Química (ACS), evento celebrado recientemente en Washington, Estados Unidos.
El asunto es que los astronautas no pueden llevar demasiados repuestos porque cada gramo de peso extra es importante para establecer la cantidad de combustible que se necesita para salir de la gravedad terrestre. Cuando los astronautas tenga que hacer viajes de varios años de duración, sería ideal encontrar una forma de reutilizar y reciclar todo lo que llevan consigo. Según afirma el investigador Mark A. Blenner, de la Universidad de Clemson, en Estados Unidos, en parte la solución está en los propios astronautas que continuamente generarían desperdicios al respirar, comer y utilizar materiales. Al contrario de sus compañeros en la Tierra, ellos no querrían tirar ninguna molécula de sus desperdicios. Así que tanto él como su equipo están investigando cómo reutilizar esas moléculas y convertirlas en productos que los astronautas necesiten, como poliéster y nutrientes.
Algunos nutrientes esenciales, como los ácidos grasos omega 3, tienen una vida útil de sólo un par de años, por tanto de acuerdo con Blenner, necesitarían fabricarse durante el viaje, empezando pocos después de ocurrido el lanzamiento, o una vez llegado al destino. Los expertos explican que la principal motivación del proyecto, aún incipiente, es conseguir tener un sistema biológico suficiente en el que los astronautas puedan despertar de un estado letárgico para comenzar a producir lo que necesiten, cuando lo necesiten.
El sistema biológico de Blenner incluye varias cepas de la levadura Yarrowia lipolytica. Estos organismos requieren tanto nitrógeno como carbono para crecer. Se ha descubierto que la levadura puede obtener el nitrógeno de la urea que tiene la orina sin tratar; y el carbono del CO2, que podría venir del aliento exhalado por los astronautas, o de la atmósfera marciana. Pero para usar CO2, la levadura requiere un intermediario que modifique el carbono para poder ingerirlo. Para ello, utiliza cianobacterias fotosintéticas o algas que han aportado los investigadores.
Una de las cepas de la levadura produce ácidos grasos omega 3, lo que ayuda a la salud coronaria, ocular y cerebral. También, otra cepa se ha modificado para lograr atraer monómeros y poder unirlos para fabricar polímeros de poliéster. El equipo de Blenner sigue manipulando esta cepa de levadura para producir distintos monómeros que puedan formar polímeros con diferentes propiedades. Estos polímeros podrían utilizarse después en una impresora 3D para generar nuevos objetos de plástico.
En los experimentos, por ahora, las cepas modificadas solo producen pequeñas cantidades de poliéster o nutrientes, pero los científicos trabajan para conseguir que la producción sea más cuantiosa. También le están buscando aplicaciones aquí en la Tierra, en granjas de peces o en la nutrición humana. Por ejemplo, los peces criados por acuicultura necesitan suplementos de Omega 3, que podrían ser producidos por las cepas de levadura.
Aunque otros grupos de investigación también están trabajando con levadura, no utilizan el mismo enfoque. En DuPont, por ejemplo, un equipo ya se encuentra utilizando levaduras con la idea de fabricar Omega 3 para acuicultura, sin embargo su levadura se alimenta de azúcar refinada en lugar de productos de deshecho. Otros dos equipos están manipulando levadura para fabricar poliéster, pero no lo están haciendo para optimizar el tipo de polímero producido.
Sea cual sea el enfoque, todas las investigaciones están ampliando el campo de conocimiento de Yarrowia lipolytica, que ha sido estudiada mucho menos que, por ejemplo la levadura que se utiliza para fabricar cerveza. “Estamos aprendiendo que Yarrowia lipolytica es bastante distinta de otras levaduras en su genética y su naturaleza bioquímica”, afirma Blenner, “cada nuevo organismo tiene alguna rareza en la que te tienes que centrar y comprender”.
Todos estos son pasos importantes para aprovechar nuestro sistema de generar basura. Es una manera útil más de combatir este problema real de no saber qué hacer con tanto desperdicio acumulado, sobre todo en lugares tan remotos como el espacio.
