Na het presenteren van de eerste resultaten met hun zwaartekrachtsimulator Gravilab, heeft het Franse biotechnologiebedrijf Orius zijn onderzoek uitgebreid: van individuele planten naar complete teeltsystemen. Deze systemen zijn ontworpen om meer dan de helft van de dagelijkse caloriebehoefte van een bemanning in ruimtestations te dekken. In samenwerking met het Franse ruimteagentschap CNES wil het bedrijf aantonen dat teelt in gecontroleerde omgevingen volledig zelfvoorzienend kan zijn – door geïntegreerde gewasproductie, hergebruik van middelen en geavanceerde monitoring.
"Ons systeem kan meer dan 50 procent van de benodigde calorieën leveren voor het dieet van vier astronauten, op slechts 80 vierkante meter," aldus het Orius R&D-team. "Dat is een grote stap in het ontwerpen van inzetbare kassen die voldoen aan de specifieke eisen van ruimtemissies." 
© Orius
Meer dan alleen bladgroenten
Bladgroenten blijven de basis van gecontroleerde tuinbouwsystemen, maar Orius en CNES breiden hun gewassenpalet uit met granen, peulvruchten en vruchtplanten. In de Biomecell-kamers van Orius zijn al proeven uitgevoerd met tarwe, kidneybonen en gierst.
Tarwe bereikte 4,4 – 4,6 kg per m² per jaar; kidneybonen: 1,63 kg per m² per jaar; en gierst: 0,40 kg per m² per jaar. Hoewel deze opbrengsten lager liggen dan in conventionele tuinbouw, bewijzen ze dat het technisch haalbaar is om basisgewassen op grote schaal binnen te telen.
"De overgang van bladgroenten naar fruitproductie is een belangrijke vooruitgang," zegt Orius. "We focussen nu op de Micro-Tom-tomaat, een dwergvariant die compact is, maar toch tuinbouwkundig zeer relevant."
Circulaire systemen bouwen
Een belangrijk kenmerk van de aanpak van Orius is het benutten van gewasresten. Stelen, peulen en zemelen van granen en peulvruchten worden getest als substraat voor paddenstoelenteelt. Door deze biomassa opnieuw in het systeem te brengen, wordt afval verminderd en ontstaat er extra eiwitrijke voeding. Dit versterkt de circulariteit in ruimtestations en biedt ook waardevolle inzichten voor vertical farms op aarde, die zo hun productie kunnen diversifiëren en kosten voor afvalverwerking verlagen.
De systemen van Orius zijn bovendien ontworpen om te integreren met milieubeheer en levensondersteuningssystemen. "Onze berekeningen tonen aan dat de productiemodules alle CO₂ kunnen afvangen die wordt uitgestoten door de bemanningsleden die ze voeden," zegt het team. Planten worden zo actieve spelers in de levensondersteuningscyclus, waardoor de afhankelijkheid van mechanische filters afneemt en de efficiëntie toeneemt.
Om deze ontwerpen te testen, voert Orius tarweproeven uit op 12 m² in Biomecell. Daarbij worden verdamping, CO₂-opname en energiebehoefte in real time gemeten. "Geavanceerde monitoring van materie- en energiestromen is cruciaal om te begrijpen hoe deze systemen in een ruimtebasis kunnen worden geïntegreerd." Alle gegevens worden verzameld via BiomeOS, het eigen softwareplatform van het bedrijf.
Lessen voor verticale farming
Hoewel deze projecten gericht zijn op ruimtemissies, benadrukt Orius ook de toepassingen op aarde. "Onze ontwikkelingen hebben groot potentieel voor innovatieve oplossingen in gecontroleerde tuinbouwsystemen op aarde. Ze helpen om efficiënte recyclingsystemen op te bouwen, gewassen zo effectief mogelijk te laten groeien en tegelijkertijd energie- en hulpbronnen te besparen."
Voor vertical farms zijn de belangrijkste lessen: behandel gewasresten als grondstof in plaats van afval; gebruik gasbeheer om kwaliteitsverlies te beperken; monitor materie- en energiestromen om KPI's te verbeteren, zoals opbrengst per kilowattuur en waterverbruik per kilogram product; en overweeg granen, peulvruchten en paddenstoelen om het productaanbod te verbreden en bedrijfsmodellen te versterken.
Terwijl Orius zijn gewassenassortiment uitbreidt en zijn modules verfijnt, wordt duidelijk dat de impact verder reikt dan toekomstige bases op de maan of Mars. Systemen die elke gram koolstof vastleggen en elke liter water hergebruiken, zijn immers net zo waardevol voor stedelijke teeltbedrijven op aarde als in de ruimte.
Voor meer informatie:
Elodie Rallo, Marketing en Communicatie
Orius
[email protected]
www.orius.co
