屎能量：超级“便便”变石油
来源：南方周末 | 0评论 | 4257查看 | 2015-02-26 11:44:00
中国科学家希望将人类粪便快速、高效、低成本地转化成 “年轻的石油”。这类将尿液和粪便转化为能量的想法已被命名为“屎能量”（Poop-Power）。
对北京化工大学助理研究员王焕升来说，早起上厕所也是他日常工作的重要环节。
上完大号后，他得亲手端着自己的排泄物穿过走廊，将大便——或许称为“实验原料”更好些，放在实验室角落一个专门采集桶中。
人类粪便，是病毒和寄生虫的温床。联合国儿童基金会的一份报告指出，田野里每一克重的粪便就可能带有1000万个病毒、100万个细菌和1000个寄生虫性囊肿。
2015年1月9日，比尔·盖茨向公众介绍另一个“厕所大挑战”的入选项目，这种机器能将人的排泄物过滤净化成饮用水，盖茨饮过大赞水好喝。
王焕升所带领的团队希望将这些难以处理的人类粪便快速、高效、低成本地转化成生物质油。它的沸点和石油一模一样，用途也相差无几，被称为“年轻的石油”。
2015年1月底，4个来自中国的科研团队获得比尔和梅琳达·盖茨基金会（以下简称盖茨基金会）“厕所大挑战”项目1300万元人民币的资助，王焕升团队是其中之一。
“厕所大挑战”旨在资助研发“下一代厕所”，以期彻底改变发展中国家“露天排便”的公共卫生状况。
“国内很少有人推动研究厕所问题。”王焕升对南方周末记者说。
推动厕所问题的比尔·盖茨比王焕升还要拼。
2015年1月9日，盖茨用视频向公众介绍了“厕所大挑战”另一个全球入选项目——一台机器现场将粪水过滤成饮用水，盖茨尝了一口，大赞“好喝”。
吐啊吐啊就习惯了
“今天看到金针菇了吗？”
这是中国人民大学环境工程学院研三学生孙繁卿最常听到的玩笑。
“传说金针菇不能被人体消化，我每天和大便打交道，他们可能想让我印证传言吧。”孙繁卿自我解嘲说。
孙繁卿的导师、中国人民大学环境工程学院教授张景来，与王焕升组成团队，共同尝试用人类粪便制造生物质油。2014年，张景来和学生们的主要工作，就是在实验室中调试设备、测试实验条件。
乍看之下，粪便转化成生物质油的过程异常简单：将解冻后的粪便放入反应釜加热，煮一煮、蒸一蒸，粪便就变成了“年轻的石油”——人类粪便中丰富的有机质，是其能“变”成生物质油的基础。
但人类粪便平均含水量达80%，脱水后也只有三成能转化为生物质油。这意味着只有6%的转化率。
“这个转换率并不高，所以需要低能耗、低成本的转化方式。”张景来说。
张景来的团队，需要模拟地壳内生成石油时的温度、压强，找到能用最少的花费、最短的时间提取最高纯度生物质油的实验室临界点。
找规律的唯一方式，是反复实验。
每天早晨，孙繁卿都会收集到一桶颜色、形态各异的“实验原料”。
孙繁卿需要用手将其中杂质和“不符合要求”的去除，将“原料”重新分类，用保鲜袋装好，放入冰箱冷冻。
用手分拣只是项目组成员要过的“第一关”。张景来团队的实验室，总是散发出一种带着油腻的腥臭。门上挂着的几件实验服，也满是灰黑色的污渍。
这种污渍，在一人多高的反应仪器上、实验器皿上、一次性手套、面罩上……随处可见。
实验的理想态是只需一个步骤，就能在短时间内完成脱水、加压、催化全过程。但现阶段，唯一有效方法就是高温加热。
这些污渍，都是在加热粪便过程中，滴出、溢出甚至是“喷涌而出”的“原料”。
很多时候，孙繁卿都会被喷得满头满脸。他穿最破的衣服到实验室，下实验后第一件事就是冲向澡堂，但仍然能够在自己的枕头上闻到隐隐的臭气。
刚刚开始接触项目时，大多数团队成员都曾一个月吃不下饭。但吐啊吐啊，也就习惯了。
被多头监管的“屎能量”
2015年1月26日，王焕升在中国区第一轮“厕所大挑战”颁奖环节上代表团队发言。
在理想状态下，他和张景来所开发的“粪便生物质油制备装备”，上层是油，下层是水。油能够再利用或直接烧掉为厕所提供能源，水能纯化后重复利用。
演讲结束后，盖茨基金会的污水处理工程专家杜拉耶·科内对南方周末记者说，王焕升的项目是他很喜欢的创意。
“我们爱死这些疯狂的点子了。”盖茨基金会水和环境卫生部主任布莱恩·阿博加斯特也这样说。
2011年盖茨基金会启动“全球厕所创新大赛”，已经在北美、欧洲、印度等多个国家和地区开展比赛。
在上千个“与便便作斗争”的异想者中，阿博加斯特最喜欢的点子来自新英格兰大学，他们的设备能够利用尿液中的能量，为手机充电。
于是，将尿液和粪便转化为能量的做法也由此被命名为“屎能量”（Poop-Power）。
科内欣赏能够直接将粪便 “变没了”的创意：用微波处理粪便，将粪便中的废弃物用等离子技术合成化为气体。“粪气”还能用来发电。
事实上，“厕所大挑战”本身就是一个疯狂的点子。王焕升从事厕所研究十多年，此前中国从未有过专门关注厕所研究的科研经费。
“中国的粪便处理的症结，在多头监管上。”王焕升说。
——卫生部门关注的是厕所会不会带来传染病。为防止传染病爆发，他们强调健康需要。
——环保部门只负责在排水口监测污水质量是不是达标，对于怎样达标“过问不多”。
——农业部门关注的不是厕所，而是粪便的堆肥。
不同部门的侧重点不同，让中国的厕所项目无所适从。比如农业部2014年着力推广沼气应用，主张将厕所和沼气设备装在一起，把尿和粪一同引入沼气池。但卫生部门却推广尿液与粪便分开利用的厕所，他们的目的，是防止粪便中病菌扩散。
“三家都管，也可能变成三不管。” 王焕升说,“如果不是盖茨基金会的项目，我不会想到生物质油。”
“现代科技让人们早就忽略了隐藏在粪便中的巨大能量。”张景来说，“从生态循环的角度说，粪便虽然臭，但却是比宝石还要珍贵的宝物。”
没有厕所会有多可怕？
在中国，已经很少有人在露天排便。
但若将眼光放到全球，全球70亿人中，仅有超过三成的人有机会使用冲水厕所，世界上八成的人类排泄物被直接排入了湖泊、河流等自然水体。
现在，王焕升和张景来等中国科学家们希望通过自己研发的技术，让世界范围内的露天排便成为历史。
王焕升设计的一款坐便器，有两个“窟窿”，前面的窟窿存放尿液，后面的存放粪便。排便后，坐便器能够用物理原理，自动分隔尿液和粪便。不过这款坐便器要求，男士小解，也得坐着。
这些设计都是为了节约成本，保证简单和可操作性。
不过，拿到奖金后，王焕升和张景来的第一个想法，是尽快重启“转化石油”实验。
那间设在人民大学环境学院的实验室，因为气味太过难闻，被频繁投诉，不得不停止了“伟大的人类粪便实验”。王焕升打算在北京昌平化工大学建一间新的实验室。春节之后，孙繁卿等团队成员会一起搬到昌平。
据说，新实验室比较大，是一个专门的区域，周围没有人，还特别通风。
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