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Algen und andere Mikroben können auch Chemikalien für viele verschiedene Bioprodukte auf der Erde und auf Raumstationen synthetisieren. Mit Hilfe von Bioreaktoren, die auf verschiedene Spezies spezialisiert sind, ist es möglich, Biokunststoffe und Kohlenstofffasern für Infrastrukturen, Nanokarbonate für synthetischen Beton sowie Carotine und Omega-3-Fettsäuren für Gesundheit und medizinische Nahrungsergänzungsmittel herzustellen.
Das ESA-Projekt "Sustainable Material Concepts" hat diese Idee als Teil eines geschlossenen Materialkreislaufs entwickelt in Zusammenarbeit mit der Inspire AG und der Schweizerischen Bundesanstalt.
Die Untersuchung von nachhaltigen Materialkonzepten für Explorationsmissionen hat zwei Szenarien:
1. Nutzung von Materialien als biologische Nährstoffe (z.B. Produktion CO2, CH4)
2. Nutzung von Materialien als technische Nährstoffe durch Materialumwandlung und Recycling
Es wurde gezeigt, dass, wenn das Material zumindest teilweise recycelt und vor Ort verarbeitet werden kann, eine erhebliche Anzahl von Stützflügen für den Bau von Gewächshäusern, Lebensräumen oder anderer Infrastruktur eingespart werden kann.