Een multidisciplinair team van de Universiteit van Surrey heeft een innovatieve bioveerf ontwikkeld die micro-organismen inkapselen die zuurstof kunnen produceren en kooldioxide kunnen absorberen, wat een belangrijke doorbraak zou kunnen betekenen voor de toekomstige plannen om de rode planeet te koloniseren. Deze technologie maakt gebruik van resistente bacteriën uit de woestijn die zelfs onder extreme omstandigheden actief blijven.
De formule, die in het wetenschappelijke artikel gepubliceerd in Microbiology Spectrum waarin deze wordt geïntroduceerd, Green Living Paint wordt genoemd, bevat de cyanobacterie Chroococcidiopsis cubana, een soort die fotosynthese kan uitvoeren en uitdroging, ultraviolette straling en andere ongunstige omgevingsfactoren kan verdragen. Onder gecontroleerde omstandigheden hebben deze bacteriën aangetoond dat ze tot 0,4 g zuurstof per gram biomassa per dag vrijgeven, zelfs nadat ze zijn gedroogd en opnieuw gehydrateerd.
Een biologisch alternatief voor bioreactoren
Volgens dr. Suzie Hingley-Wilson, microbioloog bij hetzelfde centrum, “hebben we met de toename van broeikasgassen, met name CO₂, en de bezorgdheid over waterschaarste behoefte aan duurzame materialen die het gebruik van hulpbronnen verminderen”. Biopaint biedt een effectieve oplossing in scenario’s waar traditionele zuurstofproductiesystemen aanzienlijke hoeveelheden water vereisen.
Tijdens de tests vergeleek het team de resultaten met een andere zoetwatercyanobacterie, Synechocystis sp., die onder dezelfde omstandigheden geen zuurstof kon produceren. Dit contrast versterkt de geschiktheid van Chroococcidiopsis als biologisch middel in extreme omgevingen, zowel op aarde als buiten de planeet.
Toekomstige toepassingen op de rode planeet
Professor Joseph Keddie, expert in zachte materiaalfysica, benadrukte dat “de financiering van de Leverhulme Trust dit interdisciplinaire onderzoek mogelijk heeft gemaakt”, dat deel uitmaakt van het werk van het Instituut voor Duurzaamheid van de universiteit. Het idee is dat deze bioveiten deel kunnen uitmaken van zelfvoorzienende structuren op Mars, waardoor zuurstof wordt geleverd zonder dat er zware machines nodig zijn.
Het constante gedrag van de verf gedurende een maand zonder verlies van efficiëntie betekent een technologische mijlpaal voor toekomstige ruimtemissies. De mogelijkheid om deze coating te integreren in de wanden van ruimtehabitats zou nieuwe wegen openen voor levensondersteuning in omgevingen zonder adembare atmosfeer.
Voor Simone Krings, hoofdonderzoeker van de studie, “maken de capaciteiten van deze bacteriën om te overleven in omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die op Mars, ze tot ideale kandidaten voor kolonisatieprojecten”. De resultaten van dit onderzoek vormen een realistische, duurzame en schaalbare oplossing voor de uitdagingen van het leven buiten de aarde.
