Des protéines faites d'air
Des bactéries qui se nourrissent d'hydrogène et de dioxyde de carbone fabriquent une poudre protéinée sans champ ni soleil. L'idée vient des bureaux d'études de la NASA dans les années 1960 ; elle est aujourd'hui vendue en magasin et repart vers l'orbite.
La plupart des êtres vivants qui fabriquent de la matière organique à partir de dioxyde de carbone le font grâce à la lumière : plantes, algues, cyanobactéries. Il existe pourtant une autre famille, plus discrète, qui tire son énergie d'une réaction chimique au lieu du soleil. Ces bactéries hydrogénotrophes oxydent l'hydrogène, en récupèrent l'énergie et s'en servent pour transformer le dioxyde de carbone en cellules. Comme ces cellules sont riches en protéines, on peut les sécher et les manger.
Une idée de 1966
L'intérêt pour ces micro-organismes est né d'un calcul de logistique spatiale. Un rapport publié par le centre Ames de la NASA en 1966, intitulé « The Closed Life-Support System », rassemble les travaux de neuf équipes sur la question de l'autonomie des équipages. Le chiffre qui ouvre la réflexion est sans appel : les déchets métaboliques d'une personne représentent de 4,5 à 6,4 kilogrammes par jour, soit plus de 45 tonnes pour un équipage de dix personnes pendant trois ans. Impossible d'emporter la nourriture correspondante, et impossible de jeter la matière.
Parmi les pistes examinées, les bactéries fixant l'hydrogène, regroupées à l'époque sous le genre Hydrogenomonas, sortent du lot. Elles poussent dans le noir, ce qui dispense d'éclairer de grandes surfaces, et le rapport les estime jusqu'à quinze fois plus efficaces que les solutions concurrentes. L'agence les étudiait déjà depuis trois ans. Un chapitre signé par John Foster et John Litchfield, de l'institut Battelle, décrit le principe complet : on récupère le dioxyde de carbone de la cabine, on électrolyse de l'eau pour produire l'oxygène respiré par l'équipage, et l'hydrogène de cette électrolyse, d'ordinaire rejeté, alimente les bactéries. Celles-ci utilisent en outre l'urée des urines comme unique source d'azote, et les cellules récoltées servent de complément alimentaire. Les travaux s'arrêtent là.
Repris quarante ans plus tard
En 2008, Lisa Dyson et John Reed, deux chercheurs installés dans la baie de San Francisco, retrouvent ces rapports. Ils fondent Kiverdi pour, selon les termes de Lisa Dyson, reprendre là où la NASA s'était arrêtée, avec les outils de la biotechnologie moderne. Leur motivation n'est plus l'espace mais le climat. Puis ils créent Air Protein, consacrée à l'alimentation, qui a levé 32 millions de dollars en janvier 2021 pour développer des substituts de viande à partir d'une farine titrant environ 80 % de protéines.
En Finlande, une autre équipe suit la même intuition. Solar Foods naît en 2017 à Vantaa, issue d'un projet de recherche commun au centre VTT et à l'université LUT. Son micro-organisme, du genre Xanthobacter, a été isolé de sédiments de la côte baltique, dans l'archipel de Turku. On le cultive dans un bioréacteur alimenté en hydrogène, en oxygène, en dioxyde de carbone et en une source d'azote ; la biomasse séchée donne une poudre jaune orangé baptisée Solein, qui ne demande ni terre arable ni soleil.
Où en est l'industrie
L'étape du laboratoire est franchie. En octobre 2025, Solar Foods a annoncé que son usine Factory 01 atteignait ses objectifs de productivité, à 1 gramme par litre et par heure, pour une capacité nominale de 160 tonnes de Solein par an ; l'installation pilote faisait déjà 1,6, ce qui ouvrait la voie à 230 tonnes annuelles. Une deuxième usine est prévue à Lappeenranta, dont la première phase viserait 2028, avec 77,8 millions d'euros de subvention et de prêt publics conditionnés à une décision d'investissement attendue courant 2026.
L'autorisation de vente progresse pays par pays, et lentement. Singapour a délivré en 2022 la première autorisation comme nouvel aliment. Aux États-Unis, l'entreprise s'est appuyée à partir de 2024 sur un statut dit GRAS auto-affirmé, c'est-à-dire une évaluation de sécurité qu'elle conduit elle-même avec un panel d'experts, puis a déposé en septembre 2025 une notification auprès de l'agence américaine du médicament et de l'alimentation ; un premier produit de grande consommation contenant du Solein y est sorti en juin 2026. Dans l'Union européenne, le dossier de nouvel aliment, déposé en 2021, est toujours en cours d'évaluation. Les volumes vendus restent très modestes : au premier semestre 2026, Solar Foods déclarait un chiffre d'affaires de 0,1 million d'euros, pour une perte d'exploitation de 6,8 millions. La filière existe, elle n'est pas encore une industrie.
Retour vers l'orbite
Le bilan spatial, lui, a été refait. Une étude menée par Kyle Alvarado, David Denkenberger et leurs collègues, publiée dans Acta Astronautica, compare les filières selon leur masse système équivalente, une méthode qui additionne masse, volume, énergie et refroidissement nécessaires à bord. Les bactéries oxydant l'hydrogène y ressortent en moyenne 2,8 fois moins coûteuses que la nourriture préemballée et 5,5 fois moins que les microalgues. La raison est l'efficacité de la chaîne : 18 % de l'électricité se retrouve en biomasse, contre 4 % pour des algues éclairées artificiellement.
L'Agence spatiale européenne en a tiré les conséquences. Le 3 novembre 2025, elle a lancé le projet pilote HOBI-WAN, pour Hydrogen Oxidizing Bacteria In Weightlessness As a source of Nutrition, confié à OHB System comme maître d'œuvre, avec Solar Foods pour la partie fermentation, dans le cadre du programme Terrae Novae. Une première phase de huit mois doit produire un modèle au sol, avant la fabrication et le vol du matériel. Trois expériences logeront dans un coffre standard de la Station, où l'équipage prélèvera des échantillons. Détail révélateur : en vol, l'urée remplace l'ammoniac utilisé sur Terre comme source d'azote. Soixante ans après, on en revient à l'urine de l'équipage.
Et sur Terre ?
La marche « Protéine de l'Air » (voir la marche J-CRW-02) ne cherche pas à refaire ce que l'industrie sait faire. Elle vise ce qui manque encore pour nourrir un équipage : la complétude nutritionnelle d'un régime en grande partie microbien, avec son profil d'acides aminés, sa vitamine B12, ses acides gras essentiels et sa charge en acides nucléiques, puis un bioréacteur hydrogène-oxygène compact et sûr dans un habitat clos, en se raccordant à HOBI-WAN plutôt qu'en le doublant. Mêler hydrogène et oxygène dans un volume habité ne se traite pas à la légère.
Son troisième volet est terrestre : industrialiser une unité décentralisée, alimentée par énergie renouvelable, pour les régions arides, les camps humanitaires et les pays sans terres cultivables. Fabriquer une poudre protéinée sans sol, sans eau d'irrigation et sans saison, c'est un service rendu bien avant le départ.