揭秘盖茨的超级马桶:每天维护费用不超5美分(图)

比尔・盖茨的超级马桶工作原理

援助非洲的化学工程师凯瑟琳（右）在向比尔・盖茨（左）介绍情况。

　　抽水马桶曾经是人类史上最伟大发明，但迄今为止全球仍有26亿人无法享受到这一成果。为了解决这个问题，比尔和梅琳达・盖茨基金会斥资2400 万美元，希望科研人员能够开发出一种廉价高效的超级马桶，这种马桶必须要在没有自来水网、排污系统以及电力的情况下依然能正常使用，而且每天的维护费用不能超过5美分。这一看似不可能完成的任务，现在有了初步成果。而且，在解决欠发达地区人们如厕问题的同时，各国研究人员的设计方案还为使用者带来了三种宝贵资源：水、肥料和能源。

　　全世界迄今大概还有26亿人无法享用到卫生的厕所，在一些发展中国家，缺少卫生设备导致了众多传染病，如霍乱、痢疾等。为了解决这个问题，比尔和梅琳达・盖茨基金会去年向八所大学的研究机构分别提供300万美元，让他们研制一种超级马桶。这种马桶必须要在没有自来水网、排污系统以及电力的情况下依然能正常使用，而且每天的维护费用不能超过5美分。

　　这八所大学分别位于北美洲、欧洲、非洲和亚洲：美国加州理工学院，美国斯坦福大学，加拿大多伦多大学，英国拉夫堡大学，荷兰代尔夫特理工大学，瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究院（EAWAG），新加坡国立大学，南非夸祖鲁・纳塔尔大学。

　　在得到了基金会的资助后，科学家们正在使用包括蒸发、燃烧、热分解和厌氧发酵分解在内的各种方法，试图把马桶废物分解成三种基本资源：水、肥料和能源。

　　正如将纸张和塑料分拣后会提高回收效率一样，从粪水中分离尿液，也能够使马桶废物向能源、肥料和无菌水转化的过程变得更加高效。在欧洲，人们已经开始使用屎尿分离的马桶。现在，科学家们为那些没有自来水的地区设计出了一种无水马桶，人们可以利用手摇式气泵，利用压缩空气把废物排出去。

　　这个项目日前已经有了新进展：

　　美国加州理工学院环境科学系教授迈克尔・霍夫曼研制出了太阳能马桶原型，这款马桶使用太阳能电池板为马桶的电气化学系统提供能源。电极产生化学反应，清洁厕盆并将有机废物转化成一氧化碳和氢，然后储存在固态氧化物燃料堆中以供发电。“我们可以把废水清洁到跟处理厂出来的一样干净。”霍夫曼称，但同时他也承认，太阳能马桶的原型造价不低，达到5000美元。不过他认为，一旦投入量产，成本便会降下来。

　　南非夸祖鲁・纳塔尔大学的方案是以化学方式处理废物，燃烧粪便，并用它带来的能源使尿液蒸发。

　　瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究院（EA W A G）的方案是将尿液和粪便分离到不同的容器，过滤尿液后得到的水则储存在另一个容器，用来冲马桶，这样循环使用，马桶就不需要连接自来水网。而剩余的马桶废物则可作为肥料再利用。

　　荷兰代尔夫特理工大学的方案是利用微波将人类粪便转变成一氧化碳和氢气，然后储存在固态氧化物燃料堆中以供发电。

　　英国拉夫堡大学和美国斯坦福大学的研究团队则分别独立研究出了将粪便转变成木炭或生物炭的技术。

　　加拿大多伦多大学则开发出利用阴燃技术处理粪便的系统。这个系统通过膜过滤和紫外线辐射净化尿液。

　　不久的将来，也许一种结合这多种优点的超级马桶将问世，进而造福全世界。