Solein espacial, la proteína de Solar Foods probada en la ISS por la ESA, es la noticia que une la innovación alimentaria con la exploración espacial. La Agencia Espacial Europea ha lanzado la fase de estudio del proyecto piloto HOBI-WAN, con el que se pretende comprobar si la tecnología de Solar Foods que produce la proteína Solein, puede ser utilizada en condiciones de microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Recordemos que ya hace algunos años que hablamos de Solein, una proteína alimenticia en polvo de origen microbianom desarrollada por la empresa finlandesa Solar Foods. Para producirla no se necesitan campos agrícolas ni luz solar, se obtiene mediante un proceso de fermentación de ciertos microorganismos (Xanthobacter en el caso del experimento) que convierten gases y una fuente de nitrógeno en biomasa proteica.
En la producción terrestre de Solein se utiliza agua, dióxido de carbono y electricidad, pero en el contexto espacial el nitrógeno para la síntesis proteica puede proceder de la urea (componente de la orina humana), razón por la cual algunos medios que se han hecho eco de la noticia, hablan de “proteína elaborada a partir de orina”, cuando en realidad no es así.
La ESA financia este proyecto dentro de su programa Terrae Novae Exploration, ya que uno de los mayores retos de las misiones espaciales fuera de la órbita terrestre baja, es garantizar una fuente de alimento que sea sostenible, nutritiva y con un alto rendimiento energético, sin la necesidad de depender de forma continua del reabastecimiento alimenticio desde la Tierra. HOBI-WAN (Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition) busca verificar si la tecnología de gas-fermentación de Solar Foods, puede reconvertirse a un sistema compacto y autónomo que funcione en condiciones de microgravedad.
Cómo funcionará el experimento de Solein espacial
Según explica la ESA acerca del experimento, un biorreactor alimenta unas bacterias con una solución nutritiva y gases (hidrógeno, oxígeno y CO₂) para que produzcan biomasa rica en proteína, que luego se seca para obtener el polvo proteínico Solein. En la Tierra se suelen usar pequeñas cantidades de otras fuentes de nitrógeno, pero en el espacio la prueba usará urea como fuente de nitrógeno para la síntesis de proteínas.
Dentro de la Estación Espacial Internacional el experimento se colocará en una caja especial del tamaño de un pequeño armario, donde habrá todo lo necesario para que las bacterias crezcan y produzcan la proteína. Dentro de la caja habrá una incubadora para mantener la temperatura adecuada, sensores para controlar el entorno, sistemas de control que regulan el proceso y dispositivos para introducir gases y recoger muestras. Todo el conjunto está diseñado para ser pequeño, completamente automático y muy seguro, a fin de evitar cualquier riesgo dentro de la estación.
Un aspecto crítico es evitar las fugas de líquidos y controlar mezclas explosivas, sobre todo por la presencia de hidrógeno y oxígeno. Por eso se diseñan cartuchos especiales para inyectar el gas sin que se escape fluido, aplicando procedimientos estrictos de seguridad.
Fases del proyecto HOBI-WAN
La primera fase del proyecto tendrá una duración de 8 meses, el desarrollo se llevará a cabo en tierra, con un modelo científico que reproduzca la producción de Solein con la tecnología de fermentación por gases (ground-based science model). La segunda fase será la fabricación, las pruebas y la preparación del equipo de vuelo para su lanzamiento y operación a bordo de la ISS. La tercera fase será la operación en órbita, la caja experimental antes citada contendrá tres experimentos independientes y durante la misión los astronautas extraerán muestras de la producción para realizar los correspondientes análisis.
El experimento validará si los microorganismos crecen en un entorno de microgravedad de forma similar a como se llevará a cabo en la Tierra, se determinará la eficacia del proceso de conversión de gas a biomasa y si se mantiene en condiciones de baja gravedad. Se determinará si los sistemas de control, inyección de gas y extracción de muestras, funcionan de manera segura y reproducible. Si la validación tiene éxito, la tecnología podría integrarse en un futuro en los sistemas de soporte vital para reciclar recursos (CO₂, agua, urea) y producir proteína fresca en las misiones de larga duración, reduciendo la dependencia de los envíos desde la Tierra.
Sin duda, la iniciativa puede traer beneficios potenciales para la exploración espacial, como una mayor autonomía al reducir la necesidad de reabastecimientos constantes, una mayor eficiencia de los recursos al utilizar subproductos producidos en órbita (CO₂ exhalado, agua reciclada, urea) para convertirlos en un alimento, disponer de una fuente complementaria de macronutrientes para las tripulaciones espaciales en trayectos o asentamientos lejanos (Marte), etc.
Pero, además del interés espacial, la tecnología de Solein promete beneficios terrestres que han sido citados por sus desarrolladores y por publicaciones especializadas. La proteína tiene una baja huella ambiental, captura dióxido de carbono, realiza un uso eficiente del agua (necesita cantidades muy pequeñas de agua en comparación con las proteínas tradicionales) y la producción es estable independientemente del clima y sin necesidad de tierras de cultivo.
Hay que destacar la versatilidad alimentaria, ya que Solein puede usarse como ingrediente en una amplia gama de productos (harinas, barritas, suplementos), tiene un perfil nutricional con un alto porcentaje de proteína y es adaptable a diferentes dietas. Por cierto, recordemos que en 2023 se puso en marcha el proyecto Hydrocow, cuya finalidad es producir leche a partir del CO2 y la electricidad, iniciativa puesta en marcha por Solar Foods en colaboración con otras empresas y universidades. También hay que recordar que a principios del año pasado se presentó en Singapur un snack de chocolate con proteína Solein, lo que nos da una idea de las posibles aplicaciones.
De todos modos, existen riesgos y desafíos técnicos para el desarrollo de Solein espacial, y es que el comportamiento de los líquidos y los gases en microgravedad, es muy diferente al que se da en la Tierra, lo que puede afectar a la transferencia de nutrientes y oxígeno a los microorganismos. Otra cuestión es la seguridad con el hidrógeno y el oxígeno, ya que se trata de una mezcla explosiva si no se controla perfectamente. A todo esto hay que añadir el escalado y fiabilidad, demostrar que un sistema pequeño funciona es sólo el primer paso, después sería necesario escalarlo a sistemas capaces de proveer gran parte de la dieta de una tripulación, algo que plantea retos de ingeniería, mantenimiento y certificación.
A través de la página de Solar Foods y con más detalle en esta nota de la ESA, podréis conocer todos los detalles de este proyecto.
