Menselijk afval zou, in combinatie met maan- of marsbodem, het cruciale ingrediënt kunnen zijn bij het tot stand brengen van duurzame landbouw op andere planeten. Een recent onderzoek van de Texas A&M University toont aan dat organische afvalstromen – in feite het rioolwater van astronauten – voedingsstoffen kunnen vrijmaken die vastzitten in de anorganische regolieten van de maan en Mars, waardoor de groei van gewassen levensvatbaar wordt. Dit is geen sciencefiction; het is een praktische noodzaak voor ruimtekolonisatie op de lange termijn.
Het probleem met ruimtevuil
De grond op de maan en Mars, bekend als regoliet, verschilt fundamenteel van de vruchtbare bovengrond van de aarde. Het mist het organische materiaal en de direct beschikbare voedingsstoffen die nodig zijn voor het plantenleven. Hoewel regoliet waardevolle mineralen bevat, zijn deze voedingsstoffen chemisch opgesloten en ontoegankelijk voor planten. Simpel gezegd: je kunt geen voedsel verbouwen in maan- of Mars-vuil zonder grote tussenkomst.
Tientallen jaren lang hebben wetenschappers oplossingen onderzocht zoals chemische behandelingen, hydrocultuur en energie-intensieve processen. Ze vereisen echter allemaal een voortdurende bevoorrading vanaf de aarde – een onhoudbaar model voor verre buitenposten. De enorme kosten en logistieke uitdagingen die het transport van kunstmest over interplanetaire afstanden met zich meebrengt, maken het in-situ gebruik van hulpbronnen (ISRU) tot de enige langetermijnoplossing.
Afval omzetten in groei
Het nieuwste onderzoek levert een opvallend eenvoudige ISRU-methode op: gebruik maken van het afval dat door astronauten zelf wordt geproduceerd. Onderzoekers van het Kennedy Space Center van NASA hebben met behulp van een bioregeneratief levensondersteunend systeem (BLiSS) aangetoond dat verwerkt menselijk rioolregoliet regoliet kan ‘verweren’, waarbij essentiële voedingsstoffen zoals zwavel, calcium, magnesium en natrium vrijkomen.
Het proces omvat het mengen van behandeld rioolwater met gesimuleerde maan- en Mars-regoliet, en vervolgens het mengsel in beweging brengen om de minerale structuur af te breken. Microscopische analyse onthult fysieke veranderingen in de regolietdeeltjes, wat tekenen van verwering laat zien: kleine putjes die zich vormen op maanmonsters en nanodeeltjes die de Mars-monsters bedekken. Dit is een cruciale stap in de richting van het transformeren van steriele regoliet in iets dat op aarde lijkt.
Beyond Poop: het grotere plaatje
Hoewel het onderzoek de haalbaarheid van de extractie van voedingsstoffen bevestigt, is het geen volledige oplossing. Planten hebben een breder scala aan voedingsstoffen nodig (ijzer, zink, koper) dan wat er in het experiment vrijkwam. Bovendien is de BLiSS-technologie nog niet perfect en is de gesimuleerde regoliet niet identiek aan het echte werk.
Dit onderzoek bouwt echter voort op bestaande ISRU-inspanningen. Eerdere studies hebben aangetoond dat maanregoliet een betere gewasgroei ondersteunt dan Mars, waarschijnlijk vanwege de dichte, kleiachtige samenstelling van laatstgenoemde en de aanwezigheid van perchloraat (een giftig oxidatiemiddel). Ander onderzoek onderzoekt het gebruik van bacteriën om regoliet van Mars te binden tot baksteenachtige bouwmaterialen, wat een holistische benadering van buitenaardse constructie aantoont.
De implicaties zijn duidelijk: het vestigen van permanente buitenposten op de maan of Mars vereist het omarmen van circulaire systemen, waarbij afval een hulpbron wordt en zelfvoorziening van het grootste belang is.
Het pad naar interplanetaire nederzettingen is geplaveid met pragmatische oplossingen. Menselijk afval is niet glamoureus, maar het kan de sleutel zijn om de Rode Planeet en de Maan bewoonbaar te maken.
