La DARPA veut créer sa propre corne d’abondance

La DARPA veut créer sa propre corne d’abondance

5 février 2023 Non Par Adeptus Astartes

Dans la mythologie grecque, la corne d’abondance fait référence à une corne magique détenue par le dieu de la fertilité et de l’abondance, Pluton, qui était capable de produire sans fin tout ce qu’on souhaitait, symbolisant ainsi l’abondance et la prospérité. Avec le temps, le concept de corne d’abondance s’est généralisé pour représenter l’abondance et la richesse en général. A l’époque moderne, c’est désormais la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) qui s’empare de cette notion mythologique pour en faire un projet concret : Cornucopia (corne d’abondance en latin).

cornucopia, le programme de la DARPA

Le programme Cornucopia de la DARPA, annoncé en décembre 2021 pour la première fois, vise à créer une variété de nouveaux aliments à base de micro-organismes à partir de trois ingrédients simples : air, eau et électricité, avec un minimum ou pas de produits supplémentaires. Si ce projet est couronné de succès, les troupes pourraient un jour partir en mission avec un système transportable qui leur permettra de produire de la nourriture nourrissante et appétissante sur demande dans des endroits reculés, éliminant ainsi les coûts et les faiblesses des chaînes d’approvisionnement alimentaires.

Bien évidemment, on ne peut que supposer l’intérêt qu’aurait une telle technologie dans d’autres domaines que le monde militaire : l’exploration spatiale et planétaire, en particulier de Mars, pourrait aussi constituer un débouché important d’une telle technologie. De même, une telle technologie pourrait permettre de faire face aux épisodes de famine dans le monde ainsi que les problèmes liés aux catastrophes naturelles majeures, durant lesquelles les infrastructures de production de nourriture et les réseaux de communication peuvent être hors service.

Actuellement, trois équipes sont en contrat pour démontrer la production de biomasse microbienne comprenant les quatre macronutriments de base de l’alimentation humaine – protéines, glucides, graisses et fibres alimentaires – dans des ratios qui ciblent les besoins nutritionnels quotidiens définis par les Apports Nutritionnels de Référence pour les Militaires (MDRI pour Military Dietary Reference Intake). Les produits seront proposés sous plusieurs formes alimentaires telles que des boissons, des barres, des gels et des viandes séchées qui répondent aux normes nutritionnelles militaires et aux exigences de goût dans un système de production minimisant les matières premières, la manipulation et l’empreinte environnementale.

« Le microbiote dans notre corps est constitué de dizaines de trillions de micro-organismes, et nous consommons des milliards de microbes par jour à travers des aliments tels que les fromages, les pains, les yaourts et bien d’autres« , a déclaré Molly Jahn, responsable du programme Cornucopia. « Même ainsi, nous avons à peine effleuré la surface de l’univers des espèces microbiennes que nous pourrions explorer pour créer des aliments nutritifs et savoureux à partir des éléments de base, tels que le carbone, l’oxygène, l’hydrogène et l’azote. Nous avons vu ces dernières années l’essor des aliments microbiens axés sur les protéines, offrant des options pour des alternatives végétariennes et sans lait qui ont un goût délicieux. Cornucopia vise à étendre ce champ à d’autres macronutriments clés pour une alimentation complète et à les produire sous des formes appétissantes à consommer sur place« .

Un système Cornucopia utiliserait l’électricité pour séparer l’eau en hydrogène et en oxygène utilisables, et récolterait l’azote et le carbone de l’air. Cornucopia se concentre sur deux scénarios d’utilisation : premièrement, fournir les besoins nutritionnels complets pour une petite unité militaire en opération dans un environnement difficile pendant 45 jours (à l’aide d’un système qui tiendrait dans un Humvee) ; deuxièmement, dans une situation d’assistance humanitaire et de secours en cas de catastrophe, pour nourrir 100 civils pendant 21 jours (à l’aide d’un système de quatre boîtes qui tiendraient à l’intérieur d’un conteneur standard de 20 pieds).

Le projet Cornucopia pourrait faciliter l'accès à la nourriture suite à une catastrophe naturelle

Le projet Cornucopia pourrait faciliter l’accès à la nourriture suite à une catastrophe naturelle

La DARPA a sélectionné quatre approches de recherche pour relever les défis du projet Cornucopia

  1. Le Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins, en collaboration avec l’Université de Caroline du Nord, l’Université Johns Hopkins et Meridian Biotech, vise à utiliser des organismes adaptés pour produire une richesse en glucose et en ammonium à partir de l’air, de l’eau et de l’électricité. Ce stock alimentaire sera consommé par des organismes reconnus généralement comme sûrs (GRAS : Generally Recognized As Safe) modifiés qui produiront une grande gamme de produits, ce qui permettra un contrôle en aval sur la teneur en nutriments et une adaptabilité optimale des produits alimentaires.
  2. SRI International, Kiverdi Inc., Air Protein Inc. et Nitricity Inc. visent à développer un processus intégré innovant utilisant des cultures oxhydriques riches en protéines et des microalgues riches en glucides pour produire une nourriture nutritive et de différents goûts. Ces bioprocédés seront associés à un azote basé sur les plasmas tiré de l’air, un dioxyde de carbone capturé des gaz d’échappement du générateur et de l’hydrogène et de l’oxygène provenant de l’électrolyse de l’eau pour permettre la production de nourriture dans un environnement à ressources limitées.
  3. L’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign cherche à développer une plateforme intégrée qui utilise les technologies électrochimiques et plasma pour fixer le dioxyde de carbone et l’azote dans des substrats organiques qui sont ensuite alimentés à des microbes GRAS (toujours Generally Recognized As Safe) spécialisés pour la production de nourriture adaptable aux ratios de protéines, de glucides, de graisses et de fibres. Ce système est conçu pour ne pas produire de déchets, augmenter l’efficacité du processus et réduire les exigences en matière d’énergie avec une empreinte portable.
  4. L’École de médecine de Harvard cherche à établir une souche de bactéries adaptée à une production rapide et évolutive de matière organique et de matières premières à partir de l’air et de processus électrochimiques. L’équipe utilisera une combinaison d’ingénierie biologique et d’approches évolutionnaires pour faire évoluer les bactéries pour une croissance rapide sur l’azote, le dioxyde de carbone, l’hydrogène et le méthanol.
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Les équipes représentent une grande diversité, y compris 13 approches distinctes de fixation du carbone et de l’azote, 12 espèces microbiennes et algales distinctes, 39 saveurs d’origine microbienne et 18 approches de transformation des aliments.

La DARPA travaille en étroite collaboration avec l’Army Combat Capabilities Development Command (DEVCOM) – Soldier Center, Combat Feeding Division (CFD). Le DEVCOM Soldier Center exécute un programme interservices qui soutient la létalité et la résilience des combattants en fournissant une nourriture nutritive et appétissante qui répond aux normes de nutrition du Bureau du Surgeon General. Le CFD collabore avec des agences gouvernementales, l’industrie et l’université pour faire passer rapidement la technologie de nutrition de haute performance aux services interarmées et à l’industrie alimentaire commerciale.

« Nous sommes enthousiastes d’être le partenaire de transition pour la technologie du programme Cornucopia destinée à être utilisée dans un environnement contesté, où les ressources, la main-d’œuvre et l’espace sont limités », a déclaré Nicole Favreau Farhadi, chimiste senior de recherche chez CFD. « L’utilisation de l’énergie et des ressources sur place maximisera la létalité, les performances des combattants et la dominance. Cette fourniture de nourriture sur le terrain peut soutenir les unités déployées dans des environnements logistiques contestés et réduire les charges de logistique de classe 1.« 

Source

DARPA – Agence des Projets de Défense Avancée