Мы занимаемся разработкой технологии автоматической и энергоэффективной культивации микроводорослей, одноклеточных фотосинтезирующих организмов, например из родов Chlorella, Arthrospira или иных.
Проект 435nm возник как новый подход к созданию биологической системы жизнеобеспечения (БСЖО), необходимой для полетов за пределы околоземной орбиты. В том случае, когда сроки межпланетных экспедиций измеряются месяцами и годами, и нет возможности пополнить запасы воздуха, воды и пищи для экипажа, то становится необходимым создавать в корабле или на планетарной базе замкнутый круговорот веществ, как в биосфере Земли, но только в миниатюре. Наиболее выгодный вариант в том случае, когда есть ограничения на габариты и энергопотребление, это микроводоросли.
В Москве, в ИМБП РАН, и в Красноярске, в Институте Биофизики СО РАН, были проведены большие комплексы теоретических и экспериментальных работ по созданию БСЖО человека на основе хлореллы. В ходе этих экспериментов испытатели жили в гермообъемах, воздух, вода и частично пища в которых возобновлялись с помощью систем на основе фотобиореакторов, установок, в которых культивировались микроводорослей.
Однако эти установки так до сих пор не получили распространения в реальных космических полетах, в первую очередь из-за того, что действительно дальние космические полеты до сих не осуществляются. Кроме того, использовавшиеся в качестве источника света для роста культуры дуговые лампы обладали чрезвычайно низким КПД.
Появление в последние десятилетия мощных энергоэффективных светодиодов и средств автоматики позволяет по-новому взглянуть на задачу создания автоматического и энергоэффективного фотобиореактора, пригодного для создания космической БСЖО.
Кроме того, культивация микроводорослей может найти применение и на Земле. В настоящее время они начинают применятся для очистки воздуха от углекислого газа, для биологической очистки сточных вод, а также для производства растительного белка, полиненасыщенных жирных кислот и антиоксидантов для человека и животных.
С 2016 года мы создаем серию автоматических фотобиореакторов, пригодных для культивирования микроводорослей фармакологического качества. В настоящее время наилучшие показатели обеспечивает установка 402.3. Полученные в ходе работы установки результаты находятся на высоком мировом уровне. В накопительном режиме достигнута мгновенная удельная продуктивность порядка 15-18 г/л/сутки.
Полученные результаты достигнуты в тесном взаимодействии с ИМБП РАН и Биологическим факультетом МГУ.
Проект 435nm на основе полученного опыта эксплуатации ведет разработку установки большего объема, пригодной для обеспечения дыхания человека, предположительный объем культуры в создаваемой установке - до 50 литров.
Параллельно с разработкой установки для дыхания человека идет поиск коммерческих применений разрабатываемой технологии.
