De la plastique à la nourriture : le projet NASA qui imprime en 3D des biscuits protéinés à partir de déchets
Un groupe de chercheurs de l'Université Southern Illinois Carbondale a développé μBites, un biscuit protéiné imprimé en 3D obtenu en transformant des déchets plastiques et agricoles en ingrédients alimentaires. Le projet, financé à hauteur de 25 000 dollars par le NASA Deep Space Food Challenge, vise à créer des systèmes alimentaires autonomes pour les missions spatiales de longue durée.
Les résultats ont été présentés le 24 août 2026 à l'ACS Fall 2026 de l'American Chemical Society. Le projet a également reçu le soutien du programme CAREER de la National Science Foundation.
- Des levures programmées convertissent le PET et les biomasses agricoles en ingrédients alimentaires
- La technologie de dissolution hydrothermale oxydative décompose les chaînes moléculaires
- Le biscuit μBites est formé par impression 3D
- Application prévue pour les missions spatiales et les environnements isolés
Du PET aux molécules assimilables
Le processus n'insère pas de plastique directement dans les aliments, mais décompose les chaînes moléculaires en composés organiques utilisables par les micro-organismes.
La matière première est le polyéthylène téréphtalate (PET), le polymère des bouteilles d'eau et de boissons. Les longues chaînes moléculaires du PET sont décomposées en molécules plus petites contenant du carbone, assimilables par les levures.
Le processus associe le PET à des résidus végétaux comme les tiges et les feuilles de maïs. Le plastique et le matériau végétal sont broyés, homogénéisés et transformés en un liquide riche en molécules organiques.
La dissolution hydrothermale oxydative
Ken Anderson, professeur de géologie et directeur de l'Advanced Energy Research Center, a développé la technologie propriétaire qui rend possible le processus.
La phase initiale utilise la dissolution hydrothermale oxydative. L'eau, l'oxygène, la température et la pression brisent les structures résistantes du plastique et de la biomasse, obtenant des composés solubles.
Cette étape est cruciale : elle évite que les levures doivent attaquer directement les fragments de PET, opération trop lente et inefficace pour des applications pratiques.
Le processus de conversion
- Préparation : Le PET et les biomasses agricoles sont broyés et homogénéisés.
- Dissolution: Le traitement hydrothermal oxydatif décompose les structures moléculaires.
- Fermentation: Des levures programmées convertissent les composés en ingrédients alimentaires.
- Impression 3D : Les ingrédients sont formés dans le produit final μBites.
Levures programmées pour ingrédients spécifiques
Les micro-organismes modifiés représentent le cœur biologique du système, convertissant les composés dérivés des déchets en protéines et arômes.
Le projet emploie des levures programmées pour transformer les composés issus des déchets en ingrédients destinés à la production alimentaire. Lahiru Jayakody dirige le développement de ces micro-organismes modifiés.
Sandhya Jayasekara, chercheuse de l'équipe, a développé une levure spécifique pour la production de vanilline, démontrant la possibilité d'obtenir également des composants aromatiques.
Le projet n'est pas lié à des fabricants d'imprimantes 3D ou à des entreprises alimentaires. Les acteurs impliqués sont exclusivement des instituts de recherche et des agences gouvernementales: Southern Illinois University Carbondale, NASA, National Science Foundation et American Chemical Society.
Applications pour l'espace profond
Le contexte spatial exige des systèmes alimentaires entièrement autonomes, capables de régénérer des ressources sans ravitaillements externes.
Il finanziamento NASA Deep Space Food Challenge indica l’obiettivo primario: missioni spaziali di lunga durata dove il rifornimento di alimenti è impossibile. Il sistema potrebbe trasformare i rifiuti dell’equipaggio in nuove risorse alimentari.
Le applicazioni terrestri includono ambienti isolati o situazioni di emergenza dove la logistica alimentare è complessa. La stampa 3D permette di personalizzare forma, texture e composizione nutrizionale del prodotto finale.
Il progetto μBites dimostra come la manifattura additiva possa integrarsi con biotecnologie avanzate per creare sistemi produttivi circolari. La combinazione di dissoluzione chimica, fermentazione microbica e stampa 3D rappresenta un approccio multidisciplinare alla sostenibilità alimentare.
article écrit à l'aide de systèmes d'intelligence artificielle
Questions & Réponses
Qu'est-ce que le projet μBites financé par la NASA ?
μBites est un projet de la Southern Illinois University Carbondale qui crée des biscuits protéinés imprimés en 3D en transformant des déchets plastiques et agricoles. Financé par le défi NASA Deep Space Food, il vise à garantir des systèmes alimentaires autonomes pour les missions spatiales de longue durée.
Comment le plastique est-il traité dans le processus de production ?
Le plastique PET n'est pas introduit directement dans les aliments, mais soumis à une dissolution hydrothermale oxydative pour rompre les chaînes moléculaires. Ce processus transforme le polymère en composés organiques solubles assimilables par les micro-organismes.
Quel est le rôle des levures programmées dans le système μBites ?
Les levures programmées convertissent les composés organiques issus du plastique et de la biomasse agricole en ingrédients alimentaires spécifiques comme les protéines. Elles constituent le cœur biologique du système, rendant possible la transformation des déchets en nourriture.
Quelles matières premières sont utilisées pour créer les biscuits spatiaux ?
Les matières premières sont le polyéthylène téréphtalate (PET) provenant de bouteilles et des résidus végétaux comme les tiges et les feuilles de maïs. Ces matériaux sont broyés et traités ensemble pour obtenir un liquide riche en molécules organiques.
Comment se déroule la mise en forme finale du produit alimentaire ?
Après la fermentation qui génère les ingrédients nutritifs, le mélange est soumis à l'impression 3D pour former le biscuit final appelé μBites. Cette technologie permet de modeler précisément les aliments selon les besoins des missions.
