El proyecto MELiSSA

2 junio 2009

MELiSSA, acrónimo inglés de Alternativa de Sistema de Soporte de Vida Micro-Ecológico (Micro-Ecological Life Support System Alternative), es un proyecto multidisciplinar concebido como un ecosistema basado en micro-organismos y en plantas superiores, diseñado como herramienta para comprender el comportamiento de los ecosistemas artificiales y para desarrollar la tecnología necesaria para futuros sistemas regenerativos de soporte de vida para las misiones espaciales tripuladas de larga duración – por ejemplo: para una base lunar o una misión a Marte.

La colaboración se estableció a través de un Memorando de Entendimiento y está gestionada por la ESA. Involucra a varias organizaciones independientes: La Universidad de Gante (B), la Universidad de Clermont Ferrand (F), SCK (B), SHERPA Engineering (F), VITO (B), la Universidad Autónoma de Barcelona (E) y la Universidad de Guelph (CDN). Es un proyecto cofinanciado por la ESA, los socios del proyecto MELiSSA y las autoridades belgas (SPPS), españolas (CDTI) y canadienses (CRESTech, CSA). También se han recibido contribuciones para estudios específicos de las autoridades irlandesas y de los Países Bajos.

El proyecto MELiSSA está organizado en cinco fases:

  • Fase 1: Investigación básica y desarrollo.

  • Fase 2: Experimentos preliminares en vuelo.

  • Fase 3: Demostración en tierra y en el espacio.

  • Fase 4: Transferencia de la tecnología.

  • Fase 5: Educación y comunicación.

El tema principal del proyecto MELiSSA es la recuperación de biomasa comestible a partir de los residuos, del dióxido de carbono y de los minerales, utilizando la luz como fuente de energía para favorecer la fotosíntesis biológica. MELiSSA tiene cinco compartimentos colonizados respectivamente por bacterias termófilas anoxigénicas, bacterias fotoheterótrofas, bacterias nitrificantes, bacterias fotosintéticas y plantas superiores, y la tripulación.

El compartimento de licuefacción es el primer paso en el ciclo MELiSSA y determina la fracción de residuos orgánicos (i.e. partes no comestibles de las plantas, papel, ) que pueden ser reciclados en el ciclo. Actualmente, se consigue aproximadamente un 70% de degradación.

Actualmente, la investigación está dirigida a evaluar diferentes tratamientos físico-químicos de la fracción restante para mejorar todavía más su biodegradabilidad. También se está investigando el uso de hongos para mejorar la eficiencia de la biodegradabilidad.

El CO2 que se produce en el Compartimento I se suministra al Compartimento IV (compartimento fotosintético). Los ácidos grasos volátiles y el amoniaco producidos durante el proceso de fermentación anaerobia se conducen al segundo compartimento fotótrofo anoxigénico (Compartimento II) donde el carbono orgánico se transforma en una fuente de carbono inorgánico. El Compartimento III, o compartimento nitrificante, tiene como objetivo principal la conversión del amoniaco en nitratos. Los nitratos son la fuente de nitrógeno más adecuada para el Compartimento IVb (Plantas Superiores). La oxidación del amoniaco se lleva a cabo por las Nitrosomonas europaea, y la oxidación de los nitritos por las Nitrobacter winogradskyi, dos componentes de la biopelícula que se deposita de forma natural sobre la superficie de los lechos de BIOSTYR®. La naturaleza fija de esta biopelícula es ideal en este caso debido a la baja tasa de crecimiento de las células y a su alta actividad de conversión.

El compartimento fotoautótrofo (Compartimento IV) es el responsable de eliminar el dióxido de carbono, de generar biomasa comestible como fuente de alimentos, de la recuperación de agua y de la regeneración de oxígeno para la tripulación. Este compartimento está dividido en un compartimento de bacterias fotoautótrofas, Arthrospira platensis, (Compartimento IVa) y un Compartimento de Plantas Superiores (HPC) (Compartimento IVb), que permite una mejor tasa de asimilación del CO2 y proporciona una dieta más equilibrada para la tripulación. Aunque todavía no está cerrada, actualmente ya hay 20 cultivos diferentes en la lista de candidatos para el proyecto MELiSSA.

La ingeniería de MELiSSA, una aproximación determinista a un ecosistema, no es sólo una herramienta para comprender mejor este complejo sistema, sino que también abre un nuevo campo de posibles soluciones en asuntos como la gestión de agua y de residuos y de la atmósfera. Este trabajo de investigación ha producido hasta la fecha unos 100 artículos científicos y muchos informes técnicos y académicos.

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