Los astronautas convertirán su orina en herramientas espaciales

Los encuentros de la Sociedad Americana de Química nunca decepcionan. En ellos, se pueden conocer de primera mano algunas de las iniciativas más innovadoras del sector, y el último, celebrado en Washington D. C., no ha sido una excepción. Así, entre la miríada de estudios que se han presentado –su leitmotiv ha sido el impacto de esta disciplina en la economía global–, hemos podido saber del desarrollo de unos compuestos biodegradables capaces de absorber algunas de las sustancias tóxicas que están destruyendo los corales; el de unos sensores de seda que pueden integrarse fácilmente en cualquier prenda; o una llamativa propuesta que plantea convertir los residuos que dejan los astronautas, como su orina o el dióxido de carbono que exhalan cuando respiran, en muy distintas herramientas.

Mark A. Blenner, profesor de Ingeniería química y biomolecular en la Universidad Clemson, en Carolina del Sur, coordina el grupo de estudiantes e investigadores que trabajan en este último proyecto. En su opinión, la reconversión de los desechos será una tecnología clave que facilitará los viajes espaciales tripulados de larga duración, en los que los astronautas no podrán recibir nuevos equipos o repuestos: "Si se van a embarcar en un periplo de varios años, tendremos que encontrar una forma de reutilizar y reciclar todo lo que llevan consigo", indica. En semejante aventura, nada se desperdiciaría, ni siquiera sus propios residuos orgánicos ni los gases que exhalen.

Para reconvertir esas moléculas en otros productos que les sean útiles, como nutrientes y poliésteres, Blenner y sus colaboradores proponen emplear distintos microbios. "Tomemos como ejemplo el omega-3, un ácido graso esencial que nuestro organismo no puede fabricar a partir de otras sustancias. Este puede conservarse durante unos dos años, por lo que en muchos de esos vuelos prolongados será preciso que se fabrique más a bordo de la nave o cuando esta llegue a su destino. La idea es que cuenten con herramientas biológicas que les permitan hacerlo", explica el científico.

Entre ellas se incluyen varias cepas de la levadura Yarrowia lipolytica, que necesitan nitrógeno y carbono para desarrollarse. Ambos compuestos, según Blenner, pueden encontrarse, respectivamente, en la orina y en el dióxido de carbono que expulsamos al respirar. Para que las levaduras pudieran aprovechar este último, los científicos añadirían cianobacterias, unos microorganismos capaces de realizar la fotosíntesis. Los investigadores pueden ajustar el proceso para que una de las cepas produzca el mencionado omega-3, pero también ciertos monómeros, unas unidades químicas elementales que pueden combinarse con otras para formar otros compuestos, como poliésteres.

Estos polímeros pueden usarse como materia prima en una impresora 3D –una herramienta que incorporarán todas las misiones al espacio– para obtener plásticos y fibras con distintas propiedades. De hecho, Blenner y su equipo han anunciado que continuarán estudiando cómo modificar la Y. lipolytica para producir diferentes monómeros. "Hemos observado que este organismo difiere bastante de otras levaduras en su genética y naturaleza bioquímica", indica Blenner. "Es más, cada una presenta alguna peculiaridad que, si queremos aprovechar, es preciso conocer a fondo".