Op 7 en 8 juni 2022 vond het eerste SpaceBakery Symposium plaats in het meeting center van Antwerp Expo. Flanders' FOOD stelde samen met 6 andere Belgische partners een interactief programma samen rond het thema ‘brood bakken op Mars’.
Het symposium in 5 quotes
Puratos, Urban Crop Solutions, Magics Technologies, Universiteit Gent, SCK CEN en Universiteit Hasselt vormden samen met ons, Flanders’ FOOD, het SpaceBakery consortium. Tweeënhalf jaar baanbrekend onderzoek leidde tot tal van nieuwe technologische ontwikkelingen die we tijdens dit symposium voorstelden.
Uit de presentatie van Nicole Buckley (ESA) bleek dat de psychologische impact van lekker voedsel op het mentaal welzijn van astronauten niet onderschat mag worden. Dit gegeven was ook projectcoördinator Puratos niet ontgaan. Met hun jarenlange expertise in de ontwikkeling van zuurdesembrood onderzocht Puratos in SpaceBakery met welke nieuwe grondstoffen ze een lekker en nutritioneel compleet zuurdesembrood kunnen produceren. De peulvrucht cowpea werd gecombineerd met tarwe als veelbelovende mix als bron van vezels, mineralen en met een gebalanceerde eiwitsamenstelling. Puratos onderzoekt verder hoe ze op basis hiervan een robuuste zuurdesem kunnen ontwikkelen.
Maar hoe kom je op Mars aan de ingrediënten voor zo’n brood? Het antwoord: een gesloten ‘vertical farm’, een biosfeer met een stabiele gasuitwisseling tussen mens en plant. Met deze visie onderzocht Urban Crop Solutions samen met Puratos in welke mate tarwe in een ‘vertical farm’ kan geteeld worden en hoeveel tarwe nodig is om de O2/CO2 balans op peil te houden. Het resultaat was alvast veelbelovend. Zo was er bijvoorbeeld een factor 5 toename in opbrengst van de tarwe uit de ‘vertical farm’ in vergelijking met tarwe gekweekt op het veld.
Tarwe is een zelfbestuiver en dus onafhankelijk van insecten voor de bestuiving. Cowpea is een gedeeltelijke zelfbestuiver, maar krijgt een hogere opbrengst wanneer insecten deze bestuiven door de verdere verspreiding van de pollen. Insecten zijn echter op Mars niet aanwezig en ook in de ‘vertical farm’ wordt hun oriëntatie en herkenningsvermogen van de bloemen snel verstoord door het gebruik van artificieel licht met LED lampen. Magics Technologies ontwikkelde daarom in het SpaceBakery project een AI-chip. Deze chip is verbonden aan een drone die bloemen kan bestuiven. Dankzij deze chip gebeurt de bestuiving volledig autonoom: herkenning, vliegroute, contact maken met de bloem, wegvliegen en dat allemaal op een energie-efficiënte manier. Essentieel op Mars, maar ook nuttig hier op aarde wanneer men planten in gesloten systemen cultiveert of populaties van bestuivers zouden inkrimpen.
Hoe monitor je de gezondheidstoestand van gewassen in een gesloten biosfeer en hoe optimaliseer je de productie op een duurzame manier? Want de overleving van de eerste Marsbewoners hangt van deze voedselproductie af. De oplossing van Universiteit Gent, faculteit Bio-ingenieurswetenschappen : een combinatie van innovatieve plantsensoren en een voorspellende 3D plantsimulator. Met behulp van plantsensoren op blad en stengel worden de sapstroom en de groei continu gemonitord, en met de 3D plantsimulator wordt de groei, ontwikkeling en het functioneren (fotosynthese, transpiratie, waterstatus) van tarwe continu gesimuleerd. Hieruit bleek dat tarwe ’s nachts groeit gedreven door de turgordruk . Met deze ‘digital twin’ van de tarweplant kunnen nu ook verschillende simulaties in de virtuele wereld worden uitgevoerd om tarwe nog duurzamer te groeien. Dit is belangrijk op Mars maar heeft misschien nog belangrijkere toepassingen hier op aarde.
Verder sloegen in SpaceBakery SCK CEN en Universiteit Hasselt de handen in elkaar. SCK CEN onderzocht het effect van (ruimte)radiatie op de groei en ontwikkeling van gewassen, zowel voor als na de ontkieming. Hieruit bleek dat milde radiatie een stimulerend effect kan hebben op de groei. Dit biedt perspectieven om brood te bakken in de ruimte. De micro-organismen die een belangrijk rol hebben in de gezonde groei van de planten in zulke gesloten plantkweeksystemen, en de finale productkwaliteit, werden opgevolgd en voldeden perfect aan de kwaliteitseisen. Meer nog, met natuurlijke microbiële biostimulanten kon de biologische organische productie (zonder pesticiden) nog worden verhoogd. Vulkanisch gesteente zoals lava en basalt, ook terug te vinden op de maan en Mars, bleek ook een perfect substraat en dit zowel structureel als als bron van minerale nutriënten voor de innovatieve tarweteelt op hydrocultuur. De Universiteit Hasselt onderzocht in welke mate nutriënten zoals fosfor of stikstof kunnen gerecupereerd worden in een gesloten systeem. Deze zijn namelijk cruciaal voor een voedzame oogst aangezien deze de bouwstenen vormen van eiwitten. Biochar biedt hier mogelijks een oplossing. Biochar kan gemaakt worden door zuurstofvrije verkoling van de plantresten van tarwe. Op deze manier worden de nutriënten gerecupereerd, die dan vervolgens terug uitgeloogd kunnen worden in het groeisubstraat van tarwe met behulp van de juiste bacteriën.
Het is dus duidelijk: de vele aanwezige bedrijven en onderzoekscentra op het symposium werden getrakteerd op inspirerende voordrachten en interactieve sessies van de projectpartners en internationale gastsprekers, zoals emeritus professor Willy Verstraete van de Universiteit Gent, SciSpacE Team Leader van de ESA Nicole Buckley en professor Haissam Jijakli van Gembloux Agro-Bio Tech.
We danken u voor uw aanwezigheid en hopen u op een volgende editie terug te zien!
Tijdens het SpaceBakery Symposium werden projectresultaten en innovaties voorgesteld die ons zullen leiden naar een gezond, veerkrachtig en duurzaam agro-voedingssysteem.
