Главное преимущество Chlorella заключается в том, что каждая клетка микроводоросли способна производить кислород, в то время как у высших растений это происходит только в их листьях. Сотрудники Курчатовского института разработали тонкослойный трубчатый фотобиореактор с оптоволоконной системой освещения, специально предназначенный для выращивания Chlorella. Такая конструкция позволяет обеспечить каждую клетку микроводоросли достаточным количеством света, даже при высокой концентрации биомассы. Это увеличивает скорость роста микроводоросли и делает процесс более эффективным.
Не только эффективность, но и энергоэффективность стала важным критерием при разработке установки. Фотобиореактор использует LED-свет, красный и синий, соответствующие спектру поглощения клеток Chlorella. Результаты исследования показали, что микроводоросль растет гораздо быстрее в фотобиореакторе по сравнению с обычными методами, а объем биомассы увеличивается в четыре раза.
Для обеспечения команды из восьми человек понадобится примерно 62 километра трубки и 35 километров оптоволокна. Однако остается следующая инженерная задача – организовать такую установку в условиях космического полета. Специалисты Курчатовского института планируют испытать разработанную установку на Международной космической станции, чтобы проверить ее работоспособность в реальных условиях.
Человек в среднем потребляет 816 граммов кислорода в день. Учитывая полученные результаты, в том числе данные биохимического анализа биомассы, мы считаем нашу установку перспективной основой для создания замкнутой системы жизнеобеспечения для пилотируемых космических аппаратов или поселения на поверхности другой планеты или спутника
– Даниил Сухинов, лаборант-исследователь отдела прикладной биоэнергетики Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.
Это открытие в области фотобиореакторов представляет большой интерес для будущих длительных космических экспедиций и возможной колонизации других планет. Эти устройства могут обеспечить жизнеобеспечение для космонавтов, создавая замкнутый цикл с поддержкой кислорода и пищи. Они являются одним из ключевых элементов для достижения долгосрочной устойчивости космических миссий и освоения космоса.
