پژوهشگران ژاپنی در بررسی جدید خود، روشی را برای ساخت کود مایع از ادرار فراهم کردهاند که امکان کشاورزی در فضا را فراهم میآورد. نوریهیرو سوزوکی (Norihiro Suzuki)، استادیار دانشگاه علوم توکیو (Tokyo University of Science)، و همکارانش با درک این موضوع که کشاورزان از هزاران سال پیش تاکنون از ضایعات حیوانی بهعنوان کود و منبعی غنی از نیتروژن استفاده میکردهاند، به بررسی امکان تولید کود از اوره که ماده اصلی ادرار است، پرداختهاند تا کود مایع تولید کنند. این موضوع همزمان میتواند به مدیریت ضایعات انسانی در فضا نیز کمک کند.
سوزوکی دراینباره میگوید: «این فرآیند از آن جهت مورد توجه است که میتواند به ساخت یک محصول مفید یعنی آمونیاک از یک ماده زائد یعنی ادرار با استفاده از تجهیزات معمول و در دمای اتاق کمک کند.»
این گروه پژوهشی، یک فرآیند الکتروشیمیایی را برای استخراج یونهای آمونیوم از یک نمونه ادرار مصنوعی طراحی کردند. تنظیمات آزمایشی آنها ساده بود؛ در یک طرف، یک سلول بههمراه یک الکترود (BDD)، یک کاتالیزور القاءکننده نور یا ماده کاتالیزور نوری از جنس دیاکسید تیتانیوم قرار داشت. در سوی دیگر، یک سلول بههمراه الکترود سادهای از جنس پلاتین قرار گرفته بود. همزمان با انتقال جریان به سلول نخست، اوره اکسید میشود و یونهای آمونیوم را تشکیل میدهد.
پژوهشگران به بررسی این موضوع پرداختند که آیا سلول در حضور کاتالیزورهای نوری میتواند کارآمد باشد یا خیر. آنها برای این منظور، واکنش سلول را در حضور کاتالیزورهای نوری و بدون حضور آنها با یکدیگر مقایسه کردند. پژوهشگران دریافتند اگرچه کاهش ابتدایی اوره کم و بیش یکسان بوده، یونهای مبتنی بر نیتروژن هنگام حضور کاتالیزورهای نوری از نظر زمان و توزیع متفاوت بودهاند. نکته قابلتوجه این است که غلظت یونهای نیتریت و نیترات هنگام حضور کاتالیزورهای نوری بههمان اندازه بالا نبود. این موضوع نشان میدهد که حضور کاتالیزورهای نوری تشکیل یون آمونیوم را افزایش میدهد.
سوزوکی اظهار میکند: «ما قصد داریم این آزمایش را با نمونههای واقعی ادرار انجام دهیم، زیرا ادرار واقعی نهتنها عناصر اولیه شامل فسفر، نیتروژن و پتاسیم را دربردارد، بلکه عناصر ثانویه مانند گوگرد، کلسیم و منیزیم را نیز شامل میشود.» سوزوکی و گروهش باور دارند که این روش میتواند پایه محکمی را برای تولید کود مایع در فضای بسته فراهم کند.