在美國加州理工大學一位廁所設計專家的眼里,未來的世界可以依靠人類的排泄物來驅動,他管這種清潔新能源叫做“糞能”。
“‘糞能’就是指從人類排泄物萃取的能量。”美國工程院院士、加州理工學院工程與應用科學學院教授邁克爾·霍夫曼說。
這位70歲的教授“有一個夢想”:有一天,所有的糞便都可以被消毒,被轉化成氫氣,然后燃燒產生電力。
霍夫曼是上一屆全球廁所創新大賽一等獎獲得者,此次來京,在第二屆大賽啟動儀式上,向中國的科學家和廁所企業推介了自己的設計。
他的方案采用太陽能電池板發電,產生充足的電能來驅動電化學反應器,將水和排泄物分解成氫氣,家庭廢水消毒后可以循環使用,產生的氫氣可以燃燒發電。一天可以供40人使用。
使用他的設計,一家人可以“自給自足”,利用全家的排泄物發電來驅動各種家電。
在霍夫曼的“美麗新世界”中,每個家庭都有一個這樣的廁所。
“整套廁所系統只消一個蘋果手機的錢,而且你還可以用它來給你的蘋果手機充電。”他說。
馬桶自1775年被發明以來,就沒有經歷過本質上的變化。如今,霍夫曼以及他的同僚正在革馬桶的命。
他的“廁所2.0”主意最早來自兩年前美國軍方的一則廁所需求,他們希望能在戰區用上清潔、電力自足的廁所。很遺憾軍方沒有采納他的設計,但這個設計得到了蓋茨基金會的激賞,為此,霍夫曼獲得了十萬美元的獎金。
蓋茨基金會為“下一代廁所”圈定了四個必要條件。環保:它可以去除人類排泄物中的病原體,并重新利用其中的有效資源;節能:它不需要外接水源、電源以及排水管道系統;廉價:每人每天使用它的綜合成本少于5美分;舒適:美觀、無異味,無論在發達國家還是發展中國家,人們都喜歡使用它。
“我們人類已經登上月球,卻還有25億人缺乏滿足基本安全、衛生需求的廁所,全球每年因人類排泄物直接導致150萬兒童死亡。”蓋茨基金會高級項目官鄺東來接受采訪時說。
鄺東來說,廁所問題不僅僅存在于偏遠地區,城市中的廁所也常常不夠衛生,遠遠地那氣味就能要了你的命。
所以,此次蓋茨基金會將計劃擴展到中國,在資助了包括非洲、亞洲、歐洲以及北美在內的16個科研機構進行“下一代廁所”的各種技術研發后,首次為某一個單獨國家專門開設項目。
“想象一下,一個人每天可以排泄1.5升尿液和300克糞便,如果將這一數量乘以北京人口,每天得有多少東西需要處理。”霍夫曼出了一個數學題。
他說,這樣的處理工程需要巨大的設施,但是,其實每家每戶可以都用很小的設備自己在家里處理好。
這位教授說自己已經和廢水和人類排泄物打了20多年交道。“如果你需要研究某樣東西,你就得邀請它到你的實驗室里來。沒錯,我所有的學生,甚至我勇敢的老婆,都為我的研究做出了自己的一份貢獻。”
做實驗,總有出簍子的時候。
“是啊……有的時候人就是會犯錯。有一次糞便涌了出來,我的學生們不得不用手去清理這個災難。”他回憶了一下當時的情景,五官皺到了一起。
霍夫曼說,目前這個研究還是很貴的,但他希望通過量產來實現降價。他的團隊還在跟一家汽車公司商談,也許未來就可以用他的“糞能”廁所做電池來驅動自己家的汽車了。
“如果你覺得自己的產量還不夠,還可以偶爾邀請朋友到你家來看看電視什么的。”他建議道。