en-de  NASA: Plants_to_Feed_This_and_Other_Worlds Medium
(https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/spinoff/feature/Plants_to_Feed_This_and_Other_Worlds) cc0.

Naomi Seck vom Goddard Space Flight Center (15. Juni 2017).

Pflanzen um diese - und andere - Welten zu ernähren.

Eiskrem für Astronauten mag ein exotischer Leckerbissen für Kinder sein, aber für echte Astronauten könnte ein frischer, knackiger Salat manchmal richtig gut schmecken.

Und die Fähigkeit Nahrung im Weltraum wachsen zu lassen, wird sich als entscheidend erweisen für länger andauernde Reisen, wie man sie sich für die nächsten Jahrzehnte vorstellt. ...

Pflanzen in einem Raumschiff und eines Tages auf einem anderen Planeten zu ziehen, ist ein kompliziertes Unterfangen.

Aber ein Hilfsmittel, das es einfacher macht, ist ein speziell abgestimmter Dünger, der vor Jahren mit NASA-Hilfe entwickelt wurde, der auch von den Züchtern auf der Erde enorme Anerkennung erhalten hat.

Der Dünger, der von der in Sarasota, Florida, ansässigen Firma Florikan, entwickelt wurde, ist von Polymeren umhüllt, die beeinflussen, wann und wie viel von jedem Inhaltsstoff im Verlauf von sechs Monaten bis zu einem Jahr freigesetzt wird. ...

"Die Fähigkeit, einen Dünger mit kontrollierter Freisetzung zu ergänzen - der im Lauf der Zeit die richtige Menge an Nährstoffen ohne eine Vermischung oder eine Chemikalie, die man abmessen muss - macht es viel einfacher", erklärt Gioia Massa, Leiterin des Wissenschaftsteams für das NASA-Veggie-Project am Kennedy Space Center. ...

Der erste wichtige Erfolg des Teams, roter Römersalat, der auf der internationalen Raumstation im Jahr 2015 kuliviert wurde, war das erste Produkt, das jemals im Weltall angebaut und gegessen wurde.

Nährstoffe auf Abruf.

Florikagründer Ed Rosenthal rechnete nicht damit, beim Gemüseanbau im Weltall zu helfen, als er erstmals begann, seinen preisgekrönten Dünger zu entwickeln.

Er sah nur eine Gelegenheit zu verbessern, wie Nährstoffe zu den Pflanzen gebracht werden.

Obwohl er von seiner Ausbildung her kein Chemiker war, hatte Rosenthal bis zum Jahr 2002 Jahrzehnte damit verbracht, mit Düngern und Polymeren bei Florikan zu arbeiten, und davor bei einer Firma, die auf Poliymeren basierende Planztöpfe herstellte.

"Ich fragte mich, ob ich jeden Nährstoff auf Grund seiner relativen Löslichkeit und wann er von der Pflanze gebraucht würde, trennen könnte, sagt er.

Dann würde er jeden mit verschiedenen Polymeren mit Poren verschiedener Größe ummanteln, um die Rate zu kontrollieren, bei der Wasser den Nährstoff erreichen würde.

Auf diese Weise, dachte er, könnte er einen Dünger erzeugen, der genau die richtige Menge von jedem Nährstoff zu genau der richtigen Wachstumsphase abgeben würde.

Traditioneller Dünger wird oft monatlich eingesetzt - und verlangt riesige Mengen Dünger und viel Personal, um ihn zu verabreichen.

Aber Rosenthal wusste, das ein großer Teil dieses Düngers eigentlich nie von der Pflanze aufgenommen wurde.

Wie er einem befreundeten Züchter sagte, "Ich glaube, wir verschwenden mehr als zwei Drittel von unserem Stickstoff: er geht direkt ins Grundwasser". Florikans neuer, in Phasen freigesetzter Dünger würde die gleichen Ergebnisse mit einem Drittel des Düngers liefern, und er müsste nur einmal angewendet werden. ...

Das Produkt fand schnell einen Markt, aber dort gab es noch mehr zu tun und 2004 hat Rosenthal eine Belohnung für den Gewinn eines Ingenieurpreises von der NASA eine hochrangige Unterstützung bekommen. ...

Der NASA-Berater empfiehl einen neuen Ansatz: ummanteln Sie die Nährstoffe mit einem einzigen, undurchlässigen Polymer und behandeln Sie sie dann mit einer Chemikalie, um Poren zu öffnen, die den genauen Spezifizierungen entsprechen.

Bis 2008 hatte Florikan zwei Patente entwickelt, eines für einen Dünger mit abgestufter Nährstofffreigabe und ein weiteres für die Polymer-Ummantelung, welche sie verwendeten. ...

Bald hatte Florikan genug Aufträge, um eine Beschichtungsanlage in Florida zu eröffnen, und später eine zweite Produktionsanlage. Rosenthal verkaufte auch seine Patente an den Agrobusinessgiganten J.R. Simplot Company, der im Westen der Vereinigten Staaten und im Ausland die Technologie eingeführt hat, aber Florikan behält eine Lizenz, um Produkte, die auf der Technologie beruhen, in 32 östlichen US-Bundesstaaten herzustellen und zu verkaufen. ...

Ein Segen für die Umwelt. Der entscheidende Vorteil von Florikans Dünger mit abgestufter Nährstofffreigabe ist, dass Erzeuger weit weniger davon verwenden müssen, oft weit weniger als bei traditionellen Mixturen. ...

Das reduziert die schädlichen Umweltauswirkungen des Nährstoffabflusses beträchtlich und es bedeutet auch weniger Arbeit und geringere Kosten für die Erzeuger.

Insbesondere Stickstoff wurde mit schädlichen Algenblüten in Verbindung gebracht, die Giftstoffe freisetzen können, die schädigen und sogar die Meerestierwelt einschließlich Delfinen, Seekühen und Meeresschildkröten töten können.

Eine von Florikans frühen Rezepturen - Florikan Nutricote 18-6-8, für sein Verhältnis von Stickstoff, Phosphor, und Kalium - war speziell für Zierpflanzen entworfen worden.

Das Unternehmen hat seitdem sein Angebot erweitert und erzeugt spezielle Mischungen für Zitrusfrüchte und in jüngster Zeit Zuckerrohr.

Zu J.R. Simplots Kunden gehören große Jungpflanzen- und Rollrasen-Erzeuger überall im Westen der USA, ebenso wie Palmöl-Erzeuger in Indonesien und Malaysia. Jeff Roesler, der Vizepräsident der Spezialität-Geschäftsbereiche, sagt, die Technologie hebt zwei von Simplots Kernwerte hervor: "die Achtung der natürlichen Ressourcen und den Innovationsgeist". Und als NASA um Florikans Hilfe beim Veggie-Projekt bat, entwickelte Rosenthal eine neue Mischung für Blütenpflanzen wie die Tomaten, die als Nächstes auf dem Weg zu der Raumstation sind.

"Die Expertise der NASA half uns, unsere Entwicklung um Jahre voranzubringen", betont Rosenthal.

"Wir waren froh, es zurückzuzahlen." Die NASA hat eine lange Geschichte der Übertragung von Technologie auf den privaten Sektor.

Jedes Jahr stellt die Spinoff-Veröffentlichung der Agentur etwa 50 NASA-Technologien vor, die in kommerzielle Produkte und Dienstleistungen überführt worden sind und veranschaulicht den breiten Nutzen der amerikanischen Investition in ihr Weltraumprogramm. ...

Spinoff ist eine Veröffentlichung des Technologieprogramms aus der Missionsabteilung der Nasa Raumfahrtechnik
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Naomi Seck at the Goddard Space Flight Center (June 15, 2017).
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Plants to Feed This — and Other — Worlds.
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Growing plants in a spaceship, and one day on another planet, is a complicated endeavor.
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Nutrients on Demand.
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He just saw an opportunity to improve how nutrients are delivered to plants.
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But Rosenthal knew that much of that fertilizer was never actually absorbed by the plant.
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Soon Florikan had enough business to open a coating facility in Florida, and later a second plant.
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“NASA’s expertise helped us advance our development by years,” Rosenthal emphasizes.
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(https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/spinoff/feature/Plants_to_Feed_This_and_Other_Worlds) cc0.

Naomi Seck at the Goddard Space Flight Center (June 15, 2017).

Plants to Feed This — and Other — Worlds.

Astronaut ice cream may be an exotic treat for kids, but for real space explorers, a fresh, crunchy salad could sometimes really hit the spot.

And the ability to grow food in space will prove crucial for longer-duration voyages envisioned over the next decades.

Growing plants in a spaceship, and one day on another planet, is a complicated endeavor.

But one tool making it easier is a specially formulated fertilizer, developed years ago with NASA help, which has also drawn huge accolades from growers on Earth.

The fertilizer, created by Sarasota, Florida-based company Florikan, is coated in polymers that control when and how much of each ingredient is released over six months to a year.

“Having the ability to add a controlled-release fertilizer — which adds the right amount of nutrients over time without any mixing or any chemicals that you have to  measure out — makes it much simpler,” explains Gioia Massa, science team lead for the NASA Veggie project at Kennedy Space Center.

The team’s first major success, red romaine lettuce cultivated on the International Space Station in 2015, was the first produce ever grown and eaten in space.

Nutrients on Demand.

Florikan founder Ed Rosenthal did not expect to help grow vegetables in space when he first began developing his award-winning fertilizer.

He just saw an opportunity to improve how nutrients are delivered to plants.

Although not a chemist by training, by 2002 Rosenthal had spent decades working with fertilizers and polymers at Florikan and before that at a company that manufactured polymer-based plant containers.

“I wondered if I could separate each nutrient based on its relative solubility and when it was needed by the plant,” he says.

Then he would coat each with different polymers with different-sized pores to control the rate at which water reached the nutrient.

That way, he thought, he could create a fertilizer that delivered exactly the right amount of each nutrient at exactly the right stage of growing.

Traditional fertilizers are often applied monthly — requiring huge amounts of fertilizer and a large workforce to apply it.

But Rosenthal knew that much of that fertilizer was never actually absorbed by the plant.

As he told one grower friend, “I believe you’re wasting more than two-thirds of your nitrogen: it’s going straight into the groundwater.”

Florikan’s new staged-release fertilizer would get the same results with a third of the fertilizer, and it only needed to be applied once.

The product quickly found a market, but there was more work to be done, and in 2004, as a prize for winning an engineering award,

Rosenthal got some high-level help from NASA.

The NASA consultants recommended a new approach: coat the nutrients in a single, impervious polymer, and then treat them with a chemical to open up pores to the exact specifications required.

By 2008, Florikan had two patents, one for staged nutrient-release fertilizer and another for the polymer coating it was using.

Soon Florikan had enough business to open a coating facility in Florida, and later a second plant. Rosenthal has also sold his patents to agribusiness giant J. R. Simplot Company, which has introduced the technology across the western United States and overseas, though Florikan retains a license to manufacture and sell it in 32 eastern U.S. States.

A Boon for the Environment,

The key advantage to Florikan’s staged nutrient-release fertilizer is that growers need to use far less of it, far less often than traditional formulations.

That significantly reduces the harmful environmental impact of nutrient runoff, and it also means less labor and lower costs for growers.

Nitrogen, in particular, has been linked to harmful algal blooms, which can release toxins that harm, and even kill, marine wildlife, including dolphins, manatees and sea turtles.

One of Florikan’s early formulations — Florikan Nutricote 18-6-8, for its ratio of nitrogen, phosphate, and potassium — was designed specifically for ornamental plants.

The company has since expanded its offerings, creating special blends for citrus groves and, more recently, sugar cane.

J. R. Simplot’s customers include large-scale nursery and turf growers across the western United States, as well as palm oil growers in Indonesia and Malaysia. Jeff Roesler, vice president for specialty business units, says the technology highlights two of Simplot’s core values: “respect for resources and spirit of innovation.”

And when NASA called Florikan for help with its Veggie project, Rosenthal created a new blend for flowering plants, like the tomatoes next heading up to the space station.

“NASA’s expertise helped us advance our development by years,” Rosenthal emphasizes.

“We were happy to pay it back.”

NASA has a long history of transferring technology to the private sector.

Each year, the agency’s Spinoff publication profiles about 50 NASA technologies that have transformed into commercial products and services, demonstrating the wider benefits of America’s investment in its space program.

Spinoff is a publication of the Technology Transfer Program in NASA’s Space Technology Mission Directorate.