屎能量：超級“便便”變石油
來源：南方周末 | 0評論 | 5958查看 | 2015-02-26 11:44:00
中國科學家希望將人類糞便快速、高效、低成本地轉化成 “年輕的石油”。這類將尿液和糞便轉化為能量的想法已被命名為“屎能量”（Poop-Power）。
對北京化工大學助理研究員王煥升來說，早起上廁所也是他日常工作的重要環節。
上完大號后，他得親手端著自己的排泄物穿過走廊，將大便——或許稱為“實驗原料”更好些，放在實驗室角落一個專門采集桶中。
人類糞便，是病毒和寄生蟲的溫床。聯合國兒童基金會的一份報告指出，田野里每一克重的糞便就可能帶有1000萬個病毒、100萬個細菌和1000個寄生蟲性囊腫。
2015年1月9日，比爾·蓋(gai)茨向(xiang)公(gong)眾(zhong)介紹另一個“廁所大(da)(da)挑戰”的(de)入選項目，這種機器(qi)能將人的(de)排泄物過濾凈化成飲(yin)用水(shui)，蓋(gai)茨飲(yin)過大(da)(da)贊(zan)水(shui)好(hao)喝。
王煥升所帶領的團隊希望將這些難以處理的人類糞便快速、高效、低成本地轉化成生物質油。它的沸點和石油一模一樣，用途也相差無幾，被稱為“年輕的石油”。
2015年1月底，4個來自中國的科研團隊獲得比爾和梅琳達·蓋茨基金會（以下簡稱蓋茨基金會）“廁所大挑戰”項目1300萬元人民幣的資助，王煥升團隊是其中之一。
“廁所大挑戰”旨在資助研發“下一代廁所”，以期徹底改變發展中國家“露天排便”的公共衛生狀況。
“國內很少有人推動研究廁所問題。”王煥升對南方周末記者說。
推動廁所問題的比爾·蓋茨比王煥升還要拼。
2015年1月9日，蓋茨用視頻向公眾介紹了“廁所大挑戰”另一個全球入選項目——一臺機器現場將糞水過濾成飲用水，蓋茨嘗了一口，大贊“好喝”。
吐啊吐啊就習慣了
“今天看到金針菇了嗎？”
這是中國人民大學環境工程學院研三學生孫繁卿最常聽到的玩笑。
“傳說金針菇不能被人體消化，我每天和大便打交道，他們可能想讓我印證傳言吧。”孫繁卿自我解嘲說。
孫繁卿的導師、中國人民大學環境工程學院教授張景來，與王煥升組成團隊，共同嘗試用人類糞便制造生物質油。2014年，張景來和學生們的主要工作，就是在實驗室中調試設備、測試實驗條件。
乍看之下，糞便轉化成生物質油的過程異常簡單：將解凍后的糞便放入反應釜加熱，煮一煮、蒸一蒸，糞便就變成了“年輕的石油”——人類糞便中豐富的有機質，是其能“變”成生物質油的基礎。
但人類糞便平均含水量達80%，脫水后也只有三成能轉化為生物質油。這意味著只有6%的轉化率。
“這個轉換率并不高，所以需要低能耗、低成本的轉化方式。”張景來說。
張景來的團隊，需要模擬地殼內生成石油時的溫度、壓強，找到能用最少的花費、最短的時間提取最高純度生物質油的實驗室臨界點。
找規律的唯一方式，是反復實驗。
每天早晨，孫繁卿都會收集到一桶顏色、形態各異的“實驗原料”。
孫繁卿需要用手將其中雜質和“不符合要求”的去除，將“原料”重新分類，用保鮮袋裝好，放入冰箱冷凍。
用手分揀只是項目組成員要過的“第一關”。張景來團隊的實驗室，總是散發出一種帶著油膩的腥臭。門上掛著的幾件實驗服，也滿是灰黑色的污漬。
這種污漬，在一人多高的反應儀器上、實驗器皿上、一次性手套、面罩上……隨處可見。
實驗的理想態是只需一個步驟，就能在短時間內完成脫水、加壓、催化全過程。但現階段，唯一有效方法就是高溫加熱。
這些污漬，都是在加熱糞便過程中，滴出、溢出甚至是“噴涌而出”的“原料”。
很多時候，孫繁卿都會被噴得滿頭滿臉。他穿最破的衣服到實驗室，下實驗后第一件事就是沖向澡堂，但仍然能夠在自己的枕頭上聞到隱隱的臭氣。
剛剛開始接觸項目時，大多數團隊成員都曾一個月吃不下飯。但吐啊吐啊，也就習慣了。
被多頭監管的“屎能量”
2015年1月26日，王煥升在中國區第一輪“廁所大挑戰”頒獎環節上代表團隊發言。
在理想狀態下，他和張景來所開發的“糞便生物質油制備裝備”，上層是油，下層是水。油能夠再利用或直接燒掉為廁所提供能源，水能純化后重復利用。
演講結束后，蓋茨基金會的污水處理工程專家杜拉耶·科內對南方周末記者說，王煥升的項目是他很喜歡的創意。
“我們愛死這些瘋狂的點子了。”蓋茨基金會水和環境衛生部主任布萊恩·阿博加斯特也這樣說。
2011年蓋茨基金會啟動“全球廁所創新大賽”，已經在北美、歐洲、印度等多個國家和地區開展比賽。
在上千個“與便便作斗爭”的異想者中，阿博加斯特最喜歡的點子來自新英格蘭大學，他們的設備能夠利用尿液中的能量，為手機充電。
于是，將尿液和糞便轉化為能量的做法也由此被命名為“屎能量”（Poop-Power）。
科內欣賞能夠直接將糞便 “變沒了”的創意：用微波處理糞便，將糞便中的廢棄物用等離子技術合成化為氣體。“糞氣”還能用來發電。
事實上，“廁所大挑戰”本身就是一個瘋狂的點子。王煥升從事廁所研究十多年，此前中國從未有過專門關注廁所研究的科研經費。
“中國的糞便處理的癥結，在多頭監管上。”王煥升說。
——衛生部門關注的是廁所會不會帶來傳染病。為防止傳染病爆發，他們強調健康需要。
——環保部門只負責在排水口監測污水質量是不是達標，對于怎樣達標“過問不多”。
——農業部門關注的不是廁所，而是糞便的堆肥。
不同部門的側重點不同，讓中國的廁所項目無所適從。比如農業部2014年著力推廣沼氣應用，主張將廁所和沼氣設備裝在一起，把尿和糞一同引入沼氣池。但衛生部門卻推廣尿液與糞便分開利用的廁所，他們的目的，是防止糞便中病菌擴散。
“三家都管，也可能變成三不管。” 王煥升說,“如果不是蓋茨基金會的項目，我不會想到生物質油。”
“現代科技讓人們早就忽略了隱藏在糞便中的巨大能量。”張景來說，“從生態循環的角度說，糞便雖然臭，但卻是比寶石還要珍貴的寶物。”
沒有廁所會有多可怕？
在中國，已經很少有人在露天排便。
但若將眼光放到全球，全球70億人中，僅有超過三成的人有機會使用沖水廁所，世界上八成的人類排泄物被直接排入了湖泊、河流等自然水體。
現在，王煥升和張景來等中國科學家們希望通過自己研發的技術，讓世界范圍內的露天排便成為歷史。
王煥升設計的一款坐便器，有兩個“窟窿”，前面的窟窿存放尿液，后面的存放糞便。排便后，坐便器能夠用物理原理，自動分隔尿液和糞便。不過這款坐便器要求，男士小解，也得坐著。
這些設計都是為了節約成本，保證簡單和可操作性。
不過，拿到獎金后，王煥升和張景來的第一個想法，是盡快重啟“轉化石油”實驗。
那間設在人民大學環境學院的實驗室，因為氣味太過難聞，被頻繁投訴，不得不停止了“偉大的人類糞便實驗”。王煥升打算在北京昌平化工大學建一間新的實驗室。春節之后，孫繁卿等團隊成員會一起搬到昌平。
據說，新實驗室比較大，是一個專門的區域，周圍沒有人，還特別通風。
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