Hvor mange planter skal der til for at holde ét menneske i live?
Vi snakker med en forsker om planter, alger, fotosyntese og rumfart.
rummet, planter, ilt

Er én enkelt plante nok til at forsyne et menneske med ilt? (Foto: Shutterstock).

Solvej, som lige er startet i anden klasse, har fået en god idé.

Hun vil designe rumhjelme, hvor der er planter bygget ind i dem, så mennesker bare kan blive ved med at trække vejret uden at skulle rende rundt med ilttanke på ryggen.

Den lille ingeniør er dog lidt i tvivl om, hvor mange planter hun skal proppe ind i sin rumhjelm, så derfor har hun skrevet til Spørg Videnskaben.

»Hvor mange planter skal der til, for at ét menneske kan blive ved med at trække vejret? Jeg vil nemlig lave en rumhjelm med små hylder i, som planterne kan stå på,« skriver Solvej i sin mail til os.

Solvejs hjelm skal proppes med blade

For bedst at kunne besvare Solvejs spørgsmål, har vi sendt det videre til Søren Laurentius Nielsen, der er lektor og viceinstitutleder ved Institut for Naturvidenskab og Miljø på Roskilde Universitet.

Søren Laurentius Nielsen forsker i blandt andet planters fotosyntese, og ifølge ham skal Solvej prøve at få proppet en hulens masse planter ind i sin revolutionerende hjelm.

hvor meget ilt forsyne et menneske rummet co2 planter træer alger

Solvejs hjelm skal have god plads. (Foto: Shutterstock)

    »Ifølge mine beregninger skal jeres læser bruge omkring fem til seks kilo blade for at lave ilt nok til, at én person kan trække vejret - hvis personen altså sidder stille og mediterer,« forklarer Søren Laurentius Nielsen.

    Tynde blade producerer mest ilt

    Søren Laurentius Nielsen foreslår, at Solvej planter salat i sin rumhjelm, da det er en plante, der næsten kun består af blade.

    De iltproducerende dele af en plante sidder i bladene, og der er stor forskel på, hvor meget ilt de forskellige blade kan producere.

    Tynde blade producerer mest ilt per gram plante, fordi bladoverfladen er større per vægtenhed, og derfor peger Søren Laurentius Nielsen på, at Solvej skal bruge salat i sin hjelm, da de ofte har meget tynde blade.

    »Jeg har ikke selv undersøgt (med forsøg, red.), hvor meget ilt et salathoved producerer, men jeg forestiller mig, at det er i den høje ende. De har tynde blade og ligner i hvert fald, at de kan lave meget ilt,« siger han.

    Søren Laurentius Nielsen skønner dog, at der skal være god plads i Solvejs hjelm:

    • 1 salathoved producerer omkring 50 milligram ilt per gram tørvægt i timen (cirka 10 procent af et salathoveds vægt er tørvægt. Resten er vand).
    • Et menneske forbruger i hvile 9 millimol ilt (cirka 60.000.000.000.000.000.000 iltatomer) i minuttet.
    • Det svarer til omkring 20 salathoveder per minut.
    planter træer hvor meget ilt forsyne et menneske rummet co2

    Troede du, at store træer lavede mest ilt? Tro om igen. (Foto: Shutterstock)


    Træer laver kun meget lidt ilt

    I den anden ende af skalaen er træer det værst tænkelige, når det drejer sig om at producere meget ilt per kilo plante.

    Størstedelen af træers vægt består af rødder og stamme, og de producerer ikke ilt. Rent faktisk forbruger de ilt på samme måde, som vi mennesker gør, og netto iltproduktionen er derfor meget lavere per kilogram blade.

    Derfor vil Solvejs rumhjelm skulle proppes med en hel masse træer, før de kan lave lige så meget ilt i minuttet som 20 salathoveder.

    »Træer ville være noget af det værste at bruge. Specielt træer, der har tykke stammer og et stort rodnet, for deres iltproduktion per kilogram vil være meget lavt,« siger Søren Laurentius Nielsen.

    Spørg Videnskaben

    Her kan du stille et spørgsmål til forskerne om alt fra prutter og sure tæer til nanorobotter og livets oprindelse.

    Du kan spørge om alt - men vi elsker især de lidt skøre spørgsmål, der er opstået på baggrund af en nysgerrig undren.

    Vi vælger de bedste spørgsmål og kvitterer med en Videnskab.dk-T-shirt.

    Send dit spørgsmål til: sv@videnskab.dk

    Alger er 100 procent iltproducerende

    Forestiller vi os, at Solvej ikke bare vil designe en rumhjelm, men en hel rumstation, hvor planter skal lave ilt nok til, at mennesker kan trække vejret som på Jorden, har hun ifølge Søren Laurentius Nielsen nogle forskellige muligheder.

    • For det første kan hun plante planter, som kan spises. På den måde slår hun to fluer med ét smæk og har både ilt og mad med til sin tur ud i rummet.
    • Fokuserer hun udelukkende på at lave ilt, er den bedste mulighed nok alger, da de hverken har rødder, stængler eller stammer og derfor er 100 procent iltproducerende.

    »Skulle man gøre det her i forbindelse med en rumrejse, ville jeg nok gå efter algerne. Det ved jeg, fordi det arbejder NASA også med,« siger Søren Laurentius Nielsen.

    Forskere har bygget selvforsynende 'rumstation'

    Faktisk har man i Arizona i USA bygget et kæmpestort forskningscenter kaldet Biosphere 2, hvor man netop har forsøgt at lave en 100 procent selvforsynende rumstation – dog ude i ørkenen og ikke endnu i rummet.

    Det har vi skrevet om i artiklen Astronauter træner til Mars i Marokkos ørken.

    Biosphere 2 er designet på den måde, at de 8 beboere, der er plads til i det lukkede system, kun lever af den mad og den ilt, som de selv kan lave.

    Ilt er der da også generelt nok af i det store drivhus, som blandt andet indeholder 1.900 kvadratmeter regnskov.

    Til gengæld kneb det lidt med at lave mad nok, da man i 1991 lukkede 8 forskere ind i Biosphere 2 og ikke åbnede døren igen før 2 år senere.

    De 8 forskere tabte således 16 procent af deres kropsvægt i løbet af de 2 år.

    hvor meget ilt forsyne et menneske rummet co2 planter træer alger

    Alger har hverken rødder, stængler eller stammer og er derfor 100 procent iltproducerende. (Foto: Shutterstock)

    CO2 er det store problem

    Mad og ilt var dog ikke det største problem i Biosphere 2, og her skal Solvej nok holde ørene åbne, for det gælder også hendes rumhjelm.

    Det er nemlig forholdsvis nemt at lave ilt nok. Det er straks sværere at få CO2 til at forsvinde, selvom planter og træer ganske vist bruger CO2, når de skal lave ilt.

    I Biosphere 2-forsøgene svingede koncentrationen af CO2 eksempelvis så voldsomt, at de fleste dyr og alle insekter døde.

    Én af årsagerne var, at selvom planter og træer producerer masser af ilt om dagen, forbruger de ilt om natten og laver mere CO2 frem for at tage det ud af luften.

    I Biosphere 2-projektet var der også stor forskel på iltproduktionen, afhængigt af årstiden

    Ifølge Søren Laurentius Nielsen ville de stigende CO2-koncentrationer i Solvejs hjelm gøre det af med hende, lang tid inden iltmangel ville.

    »Problemet er CO2. Sidder man i et lukket mødelokale og synes, at luften er blevet dårlig, hvorefter man åbner vinduet 'for at få noget ilt ind', er det rent faktisk for at få CO2 ud,« forklarer Søren Laurentius Nielsen. 

    Sådan laver man ilt på Den Internationale Rumstation

    På Den Internationale Rumstation (ISS) har man da også valgt at gribe tingene 'unaturligt an'.

    Her får astronauterne primært deres ilt fra en proces kaldet elektrolyse, hvor elektricitet fra rumstationens solpaneler deler vandt i brint og ilt.

    • Ilten bliver derefter sendt ind i rumstationen.
    • CO2 bliver samtidig trukket ud af luften ved hjælp af en molekylær si, der kan filtrere CO2 fra luftens andre bestanddele.
    • Den opfangede CO2 bliver efterfølgende sendt ud i rummet.

    Solvej kan læse mere om, hvordan NASA gør, på rumfartselskabets egen hjemmeside. Det kan være, at hun kan finde inspiration til sin egen opfindelse der.

    Tak for spørgsmålet

    Vi håber, at Solvej har fået svar på sin undren og er blevet klogere på, hvordan man kan trække vejret på rumrejser.

    Vi takker i hvert fald for spørgsmålet og kvitterer med en af vores flotte Spørg-Videnskaben-T-shirts.

    Vi takker også Søren Laurentius Nielsen for at hjælpe os med et svar.

    Har du et spørgsmål, som, du mener, videnskaben må have et svar på, er du altid velkommen til at sende det ind til os på sv@videnskab.dk, så skal vi se, om vi kan finde et svar til dig.

    Lyt på Videnskab.dk!

    Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

    Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
    Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud