援助非洲的化學(xué)工程師凱瑟琳(右)在向比爾·蓋茨(左)介紹情況。
抽水馬桶曾經(jīng)是人類(lèi)史上最偉大發(fā)明,但迄今為止全球仍有26億人無(wú)法享受到這一成果。為了解決這個(gè)問(wèn)題,比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)斥資2400萬(wàn)美元,希望科研人員能夠開(kāi)發(fā)出一種廉價(jià)高效的超級(jí)馬桶,這種馬桶必須要在沒(méi)有自來(lái)水網(wǎng)、排污系統(tǒng)以及電力的情況下依然能正常使用,而且每天的維護(hù)費(fèi)用不能超過(guò)5美分。這一看似不可能完成的任務(wù),現(xiàn)在有了初步成果。而且,在解決欠發(fā)達(dá)地區(qū)人們?nèi)鐜鷨?wèn)題的同時(shí),各國(guó)研究人員的設(shè)計(jì)方案還為使用者帶來(lái)了三種寶貴資源:水、肥料和能源。
全世界迄今大概還有26億人無(wú)法享用到衛(wèi)生的廁所,在一些發(fā)展中國(guó)家,缺少衛(wèi)生設(shè)備導(dǎo)致了眾多傳染病,如霍亂、痢疾等。為了解決這個(gè)問(wèn)題,比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)去年向八所大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)分別提供300萬(wàn)美元,讓他們研制一種超級(jí)馬桶。這種馬桶必須要在沒(méi)有自來(lái)水網(wǎng)、排污系統(tǒng)以及電力的情況下依然能正常使用,而且每天的維護(hù)費(fèi)用不能超過(guò)5美分。
這八所大學(xué)分別位于北美洲、歐洲、非洲和亞洲:美國(guó)加州理工學(xué)院,美國(guó)斯坦福大學(xué),加拿大多倫多大學(xué),英國(guó)拉夫堡大學(xué),荷蘭代爾夫特理工大學(xué),瑞士聯(lián)邦供水、廢水處理與水體保護(hù)研究院(EAWAG),新加坡國(guó)立大學(xué),南非夸祖魯·納塔爾大學(xué)。
在得到了基金會(huì)的資助后,科學(xué)家們正在使用包括蒸發(fā)、燃燒、熱分解和厭氧發(fā)酵分解在內(nèi)的各種方法,試圖把馬桶廢物分解成三種基本資源:水、肥料和能源。
正如將紙張和塑料分揀后會(huì)提高回收效率一樣,從糞水中分離尿液,也能夠使馬桶廢物向能源、肥料和無(wú)菌水轉(zhuǎn)化的過(guò)程變得更加高效。在歐洲,人們已經(jīng)開(kāi)始使用屎尿分離的馬桶?,F(xiàn)在,科學(xué)家們?yōu)槟切](méi)有自來(lái)水的地區(qū)設(shè)計(jì)出了一種無(wú)水馬桶,人們可以利用手搖式氣泵,利用壓縮空氣把廢物排出去。
這個(gè)項(xiàng)目日前已經(jīng)有了新進(jìn)展:
美國(guó)加州理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)系教授邁克爾·霍夫曼研制出了太陽(yáng)能馬桶原型,這款馬桶使用太陽(yáng)能電池板為馬桶的電氣化學(xué)系統(tǒng)提供能源。電極產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),清潔廁盆并將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫,然后儲(chǔ)存在固態(tài)氧化物燃料堆中以供發(fā)電。“我們可以把廢水清潔到跟處理廠出來(lái)的一樣干凈。”霍夫曼稱(chēng),但同時(shí)他也承認(rèn),太陽(yáng)能馬桶的原型造價(jià)不低,達(dá)到5000美元。不過(guò)他認(rèn)為,一旦投入量產(chǎn),成本便會(huì)降下來(lái)。
南非夸祖魯·納塔爾大學(xué)的方案是以化學(xué)方式處理廢物,燃燒糞便,并用它帶來(lái)的能源使尿液蒸發(fā)。
瑞士聯(lián)邦供水、廢水處理與水體保護(hù)研究院(EA W A G)的方案是將尿液和糞便分離到不同的容器,過(guò)濾尿液后得到的水則儲(chǔ)存在另一個(gè)容器,用來(lái)沖馬桶,這樣循環(huán)使用,馬桶就不需要連接自來(lái)水網(wǎng)。而剩余的馬桶廢物則可作為肥料再利用。
荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的方案是利用微波將人類(lèi)糞便轉(zhuǎn)變成一氧化碳和氫氣,然后儲(chǔ)存在固態(tài)氧化物燃料堆中以供發(fā)電。
英國(guó)拉夫堡大學(xué)和美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則分別獨(dú)立研究出了將糞便轉(zhuǎn)變成木炭或生物炭的技術(shù)。
加拿大多倫多大學(xué)則開(kāi)發(fā)出利用陰燃技術(shù)處理糞便的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)膜過(guò)濾和紫外線輻射凈化尿液。
不久的將來(lái),也許一種結(jié)合這多種優(yōu)點(diǎn)的超級(jí)馬桶將問(wèn)世,進(jìn)而造福全世界。