După cum informează FoodNavigator, în august 2023, oamenii de știință au lansat un studiu care explorează agricultura în mediu controlat în spațiu (SpaCEA), o extensie a metodei de producție existente a agriculturii în mediu controlat terestre (CEA). Publicați în revista Nature Food, cercetătorii au descoperit că SpaCE oferă căi de îmbunătățire a sustenabilității CEA pe Pământ.

Căutând soluții asemănătoare spațiului

În cadrul studiului, cercetătorii au anticipat că CEA va avea o prezență tot mai mare în producția de alimente datorită rolului important pe care îl joacă în creșterea alimentelor. Cu toate acestea, deoarece metoda de producție necesită cantități substanțiale de energie și resurse și nu are profitabilitate, cercetătorii sugerează că SpaCE oferă îmbunătățiri ale durabilității.

Scopul explorării SpaCE este de a construi sisteme CEA care sunt intrinsec circulare. SpaCE se bazează pe CEA prin realizarea de modificări în proiectarea și optimizarea metodei agricole.

Folosind instrumente de analiză a ciclului de viață pentru a optimiza aplicarea luminii naturale sau electrice, energiei, nutrienților și infrastructurii într-un sistem CEA sau SpaCEA, producătorii pot crea sisteme de producție alimentară mai circulare.

Aceste instrumente pot ajuta, de asemenea, la orientarea cercetării și dezvoltării (R&D) în subsistemele de producție alimentară, care conduc la avantaje pozitive pentru mediu, susțin oamenii de știință din studiu.

Prin utilizarea spațiului pentru a prezenta tehnologiile CEA de cultivare a alimentelor, SpaCEA poate îmbunătăți percepția CEA terestru asupra eforturilor de producție de alimente ale globului, au susținut cercetătorii. Punerea unui accent semnificativ pe dezvoltarea SpaCEA este o modalitate eficientă de a aborda provocările existente legate de resurse și energie, asociate CEA tradiționale.

Concluziile studiului, care afirmă că SpaCEA trebuie să aibă o eficiență puternică a resurselor și circularitate în proiectare, pot oferi oportunități de producție pentru producătorii globali.

Oobstacole

Există provocări pentru producători și pentru industria alimentară în general să adopte SpaCEA. Cu toate acestea, există asemănări considerabile între SpaCEA și CEA mai „tradițional”. „Dacă puteți crește plante într-un banc de zăpadă canadian, sunteți destul de departe pentru a putea crește plante pe Lună”, a declarat Dr. Matthew Bamsey, Senior Manager al Conceptelor Avansate și al Misiunilor Viitoare la Agenția Spațială Canadiană pentru FoodNavigator.

Investigațiile CSA în spațiu trebuie să aibă aplicație pentru a aduce beneficii vieții de zi cu zi a canadienilor, spune dr. Bamsey. „Învățarea despre cum să producem alimente în spațiu va aduce beneficii producției de alimente pe Pământ, în special în medii îndepărtate și dure, cum ar fi Canada’ North”, adaugă dr. Bamsey.

De exemplu, CSA lucrează cu alte organizații și comunitatea din Gjoa Haven în cadrul Inițiativei Naurvik pentru a dezvolta un sistem de producție de alimente hidroponice condus de comunitate. Folosind aproape exclusiv surse de energie regenerabilă, cum ar fi eolianul și solarul, proiectul caută să găsească soluții pentru a cultiva alimente proaspete în mod durabil pe tot parcursul anului.

CSA, Impact Canada și NASA s-au unit pentru a lansa Deep Space Food Challenge. Ei au invitat participanții să își prezinte cele mai bune idei pentru a aplica și a dezvolta modalități de a hrăni viitorii astronauți, luând în considerare modul în care soluțiile lor pot oferi beneficii terestre. Agenția se află acum în Faza 3 a acestei provocări, iar cele patru echipe finaliste dezvoltă prototipuri ale sistemelor lor.

Colaborarea continuă între sectoarele spațiale și tehnologia agricolă pentru a spori oportunitățile de generare de idei în această intersecție a producției alimentare. „Provocarea de a proiecta lucruri pentru spațiu poate stimula idei noi și poate aduce noi jucători în domeniul CEA”, spune dr. Bamsey.

Lecții din spațiu

SpaCEA progresează în explorarea dincolo de CEA terestru tradițional. „Pentru spațiu, totul trebuie să fie proiectat pentru a avea o masă redusă, un volum redus, o putere redusă și foarte fiabil”, a spus Dr. Bamsey pentru această publicație. Aceste condiții îi pun pe ingineri și oamenii de știință într-o altă mentalitate.

Prin urmare, cercetătorii pot stimula idei noi care conduc la concepte care maximizează numărul de articole verzi, cum ar fi plantele și alimentele produse, pentru cantitatea minimă de resurse de intrare, cum ar fi energie și consumabile.

„Astfel de sisteme eficiente și fiabile vor fi esențiale pe măsură ce misiunile astronauților devin din ce în ce mai lungi și pe măsură ce oamenii explorează din ce în ce mai departe de Pământ, unde aprovizionarea devine și mai dificilă”, spune Dr Bamsey.

Lucrările continue în SpaCE se bazează pe constatările existente. În 2016, Comisia Europeană a publicat raportul final al proiectului CEADSE (Controlled Environment Agriculture Development for Space and Earth). Proiectul CEADSE a fost un grant Marie-Curie al Uniunii Europene (UE) care a oferit finanțare pentru cercetarea postdoctorală.

Dr. Bamsey și-a efectuat cercetările la Centrul Aerospațial German (DLR). Proiectul CEADSE și cercetarea Dr. Bamsey au vizat dezvoltarea unei sere la Stația III Neumayer din Antarctica germană pentru a testa tehnologii care ar putea într-o zi să ofere hrană pentru viitor.

În timpul unuia dintre stagiile sale inițiale de student la Agenția Spațială Canadiană (CSA), Dr Bamsey a lucrat la proiectul Arthur Clarke Mars Greenhouse. CSA a lucrat cu alți parteneri pentru a opera o seră pe Insula Devon din Marea Arctică Canadiană.

De atunci, CSA și Centrul Aerospațial German au purtat discuții regulate cu privire la oportunitățile viitoare în domeniul SpaCEA și pentru a continua activitatea în producția de alimente.

(Sursa: 'Space controlled environment agriculture offers pathways to improve the sustainability of controlled environmental agriculture on Earth’ Authors: H. C. Wright, L. Fountain, A. Moschopoulos, A. J. Ryan, T. J. Daniell, D. C. Cullen, B. Shaughnessy & D. D. Cameron)