Tras compartir los primeros resultados de su simulador de gravedad Gravilab, la empresa francesa de biotecnología Orius ha ampliado su investigación de plantas individuales a sistemas de cultivo completos diseñados para proporcionar más de la mitad de las calorías diarias de una tripulación en hábitats espaciales. En colaboración con la agencia espacial francesa CNES, la empresa trabaja para demostrar que la agricultura en entornos controlados puede lograr la autosuficiencia mediante la producción integrada de cultivos, el reciclaje de recursos y la supervisión avanzada.
"Nuestro sistema es capaz de proporcionar más del 50% de las calorías necesarias para la dieta de cuatro astronautas en una superficie de 80 metros cuadrados", afirma el equipo de I+D de Orius. "Esto supone un gran paso en el diseño de invernaderos desplegables que cumplan los requisitos específicos de las misiones espaciales".
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Más allá de las verduras de hoja verde
Aunque las verduras de hoja verde siguen siendo la piedra angular de la agricultura en entornos controlados, Orius y el CNES están ampliando su cartera de cultivos para incluir cereales, legumbres y plantas frutales. Ya se han realizado ensayos con trigo, alubias rojas y mijo en las cámaras Biomecell de la empresa.
El trigo alcanzó entre 4,4 y 4,6 kilogramos por metro cuadrado y año, las alubias rojas produjeron 1,63 kilogramos por metro cuadrado y año, y el mijo 0,40 kilogramos por metro cuadrado y año. Estos resultados pueden ser modestos en comparación con la agricultura convencional, pero demuestran la viabilidad técnica de cultivar productos básicos en interiores a gran escala.
"El paso de los cultivos de hoja verde a la producción de fruta representa un paso importante en nuestra trayectoria investigadora. Tenemos especial interés en trabajar con el tomate Micro-Tom, una variedad enana que combina limitaciones prácticas de tamaño con una relevancia agrícola significativa."
Crear sistemas circulares
Un rasgo distintivo del planteamiento de Orius es la valorización de los residuos de los cultivos. Los tallos, vainas y salvados sobrantes del cultivo de cereales y leguminosas se están probando como sustratos para la producción de setas. Al reintroducir esta biomasa en el sistema, los módulos reducen los residuos al tiempo que generan alimentos adicionales ricos en proteínas. Esta estrategia refuerza la circularidad en los hábitats espaciales y también ofrece lecciones para las granjas verticales de la Tierra que quieran diversificar su producción y reducir los costes de eliminación.
Orius está diseñando sus sistemas para que interactúen con los sistemas de control ambiental y de soporte vital. "Según nuestros cálculos, nuestros módulos de producción podrían depurar todo el CO₂ emitido por el número de miembros de la tripulación a los que están destinados a alimentar", afirma el equipo. Las plantas se convierten en participantes activos en el ciclo de vida útil, reduciendo la dependencia de los depuradores mecánicos y mejorando al mismo tiempo la eficiencia global.
Para validar estos diseños, Orius está realizando ensayos con trigo de 12 metros cuadrados en el interior de Biomecell que miden la evapotranspiración, la absorción de dióxido de carbono y la demanda de energía en tiempo real. "Los sistemas avanzados de monitorización del flujo de materia y energía son esenciales para comprender cómo pueden integrarse estos sistemas en una base espacial". Todos los datos se recogen a través de BiomeOS, la plataforma de software propiedad de la empresa.
Lecciones para la agricultura vertical
Aunque estos proyectos están diseñados para el espacio, Orius subraya que las innovaciones subyacentes pueden aplicarse en la Tierra. "Todos estos desarrollos tienen un fuerte potencial para crear soluciones innovadoras para la CEA basada en la Tierra, construyendo bucles de reciclaje eficientes para cultivar de la manera más efectiva mientras se minimiza el consumo de energía y recursos."
Para las granjas verticales, las lecciones inmediatas incluyen tratar los residuos de los cultivos como un recurso y no como un desecho, implementar la gestión de gases para reducir la pérdida de calidad y aplicar la monitorización del flujo de materia y energía para afinar los KPI, como el rendimiento por kilovatio-hora y los litros de agua por kilogramo. La inclusión de cereales, legumbres y setas apunta a oportunidades de diversificación de productos que pueden reforzar los modelos de negocio.
A medida que Orius amplía su gama de cultivos y perfecciona sus módulos, las implicaciones van mucho más allá de las futuras bases lunares o marcianas. Los sistemas que capturan cada gramo de carbono y reciclan cada litro de agua son tan relevantes en las granjas urbanas como en el espacio.
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Elodie Rallo, Marketing y Comunicación
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www.orius.co