일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 토호쿠 대학 공동연구팀이 공기와 전기만으로 질소 비료를 만들어 달 토양에서도 벼를 재배할 수 있는 기술을 개발했다.
인류가 달에 오래 머물면서 달 기지를 건설하려면 식량을 자급할 수 있어야 한다. 달 토양엔 유기물이 전혀 없고, 식물 생장에 필요한 질소 공급도 없다.
연구팀은 태양광 발전으로 생산한 전기를 이용해 공기 중 질소와 산소를 반응시켜 오산화이질소(N₂O₅)를 합성하는 소형 플라즈마 장치를 개발했다. N₂O₅를 물에 녹이면 질산염(NO₃⁻)이 만들어진다. 질산염은 식물이 가장 쉽게 흡수하는 질소 영양원이다.
질산염 용액을 달 토양 모사체에 투입한 결과 수소 이온 지수(pH)가 9.09에서 식물 생장에 적합한 수준인 6.76까지 낮아졌고, 토양 안에 갇혀 있던 칼슘과 마그네슘, 칼륨 같은 무기 영양소가 방출돼 식물이 더 쉽게 흡수할 수 있게 됐다. 순수한 물만 사용했을 때보다 벼의 성장 속도와 생육 상태가 눈에 띄게 개선됐다고 연구팀은 밝혔다.