重口味科技

蘇一橫

英文中有句諺語：“Waste not，Want not”，意思是“不浪費，無缺愁”。現在，這句諺語已經成為了科學家們對抗人類危機的指導精神了。由于人類長時間以粗獷的方式進行工農業生產，能源緊張、物質短缺以及環境污染的問題凸現出來。為了解決這三大危機，人類必須要學會廢物利用，這項任務自然就落到了科學家們的肩膀上。

為了拯救世界，科學家們也是拼了。各式各樣的生活垃圾或者工業廢料都被找出來研究一番，甚至人類的糞便和尿液也不能幸免。不過科學家們的努力沒有白費，一大批可以將糞便和尿液變成寶貝的重口味科技紛紛出爐，它們的效果似乎還不錯。

大便巴士

大便能用來做什么？大多數人首先會想到沼氣，在天然氣被充分開發之前，沼氣已經進入家庭，用于供暖和做飯了。但是現在，大便沼氣要承擔更多的工作。2015年3月，在英國，世界上首輛依靠人類糞便供能的新型環保巴士已經正式開路。這輛擁有40個座位的“生態巴士”依靠大便所產生的沼氣驅動。

據計算，只需要相當于5個人一年的排便量便足夠支撐巴士跑完300千米，而巴士里一車人每年糞便產生的燃料，可供巴士跑完3000千米。這種由沼氣供能的巴士對提升空氣質量很有幫助，它的二氧化碳排放量比柴油低30%。

但是，生態巴士更大的意義在于動力——它的動力是由當地的居民、甚至很可能是車上的乘客提供的。這足以證明，即使人類糞便這樣的垃圾，也可以轉化成寶貴的能源。那么，不久的將來大便也能為人們的智能手機提供能量么？這是可以做到的，因為科學家們已經在人類糞便中發現了能夠用做生物發電的細菌，今后該領域肯定會有進一步的研究。

“撒尿能源”

當然，除了大便，尿液同樣可以利用。比如，在英國，有一個神奇的尿壺，它可以用小便發電。

這種尿壺是由西英格蘭大學的科學家們研制出來的。在長達13年的時間里，西英格蘭大學的教授們一直在做這樣一項研究：把各種以尿素為食的微生物放進尿壺，想辦法將這些微生物的能量轉換為電能。為了支持這一研究項目，學校建造了“撒尿能源”廁所，在廁所里內置了這種尿壺，校方領導鼓勵教師和學生到該廁所小解。終于，在2013年，這種新式尿壺成功進行了發電。不過，這種尿壺屬于消耗品，每個造價2英鎊，而且目前只有適合男性的款式。

現在，英國的牛津饑荒救濟委員會找到了西英格蘭大學，雙方合作，希望建造一種新型廁所，能夠將尿液轉化為照明所需的電力。因為英國有許多吉普賽人的難民營，那里不被電網覆蓋，到了夜間就會出現許多黑暗的角落，威脅女性難民的安全，而具備“撒尿能源”裝置的廁所卻可以照亮這些原本潛在危險的地方。

在美國，科學家們同樣將尿液視為潛在的新能源，但他們更多從化學的角度來展開研究。目前，人類主要通過電解水來制作氫電池，而尿液中含有尿素和氨，這兩種化合物電解也可以產生氫。俄亥俄州立大學的科學家們就發明了一種電解劑，僅使用少量能量，便能從尿液中提取氫氣。這項技術將在未來用于驅動汽車。

加州理工學院的科學家們表示，相比之下，氫在尿液中的束縛性比水更小一些，僅使用0.37伏特的電壓就可以從尿液中提取氫氣，而從水中分離氫氣則需要1.23伏特的電壓。另一方面，人類每年的排尿量總共大約有6.4萬億升，如果善加利用，尿液完全可以從被馬桶沖走的廢物變成價廉物美的新能源。

“蚯蚓廁所”和生物飼料

在傳統的農業時代，給作物施肥的最佳肥料是糞便，縱觀歷史，地球上幾乎每一處文明里，人們都使用過糞便作為農業肥料。今天，雖然工業化肥已經廣泛取代了糞便，但即使在發達國家里，這一傳統仍然存在。在美國，60%的生物污泥（其中主要是糞便）在消毒后被涂蓋到耕地或者林木種植園。而在發展中國家，露天廁所里的糞便就被直接用于農田。

雖然對于發展中國家的農民來說，糞便幾乎是無需花費的肥料，但它也會給人類帶來大量有害微生物和寄生蟲，危及人類的生命健康。那么，用大便施肥，有沒有比較簡單而又“衛生”的方法呢？倫敦衛生與熱帶醫學院的科學家們想到了蚯蚓，并提出了一種新概念廁所——“蚯蚓廁所”。蚯蚓吃掉糞便后，就能產出細小而均勻的蚯蚓糞，這種糞粒無毒、無臭、干凈衛生，含有多種有機質，是目前公認的最優質的天然高效有機肥料。

研究人員在廁所里放進含有蚯蚓的土塊，這些蚯蚓會吃糞便，堆砌肥料，大約6個月的時間，“蚯蚓廁所”里的大便就可以全部轉變成無毒的有機化肥。

另外，倫敦衛生與熱帶醫學院的科學家們還想到了黑水虻幼蟲，它們同樣可以降解糞便，之后這些幼蟲會長得非常豐滿，體內的蛋白質含量也會成倍增加。科學家表示，這種幼蟲可以用作農場禽類或者魚的飼料。這個想法已經獲得了比爾·蓋茨基金會的支持，因為它既可以改善衛生，又可以增加社區的收入。只要人們愿意克服那一點點心理障礙，這項技術就可以稱得上非常完美了。

飛向太空的大便

傳統的農牧業需要大便，在未來，人類探索太空也需要大便的幫助。雖然美國宇航局擱置了在火星和月球上建立人類基地的計劃，但是其他人并沒有放棄這個夢想。荷蘭的“火星一號”計劃2026年在火星上建立一個永久的基地。美國富翁丹尼斯·蒂托建立的“火星靈感”項目，打算花費15億美元，用太空探索公司SpaceX的火箭和飛船，將兩名夫妻宇航員送上太空，完成501天的飛越火星之旅。

在這趟旅途中，毫無疑問，宇航員受到的最大傷害將是宇宙輻射。“火星靈感”的解決方案竟然是把水、食物和大便塞到墻里，作為防輻射的屏障。

科學家表示，在一年多的旅行時間里，飛船船艙缺少足夠的空間來存放的食物與排泄物。解決這個問題的唯一方法就是最初用食物和水裝滿飛船的墻壁，然后墻內空間逐漸被干燥后的人類大便所替代。無論食物、水還是大便，它們全都是很好的太空輻射屏蔽物。隨著宇航員進食，掛著的食物越來越少，裝有糞便的袋子則越來越多，這些糞便也會逐漸脫水。但是，科學家在墻壁上安裝大量的聚乙烯袋，這種材料能夠通過滲透作用從大便中回收水分，讓宇航員再次飲用。飛到火星之后，這些糞便還將會被轉化為燃料，繼續發揮重要作用。

也許在未來，只有借助大便的力量，我們才能真正走出地球、征服宇宙。

在大便中“淘金”

談到變廢為寶，科學家們還正在尋找辦法從大便中提取貴金屬——包括了金、銀、鉑、銅和鈦。根據美國亞利桑那州立大學的研究，人類的排泄物中有不少金、銀、銅等有價金屬，而且含量比例具有開采的價值。

據科學家們估計，每100萬美國人的排泄物中含有價值1300萬美元的貴金屬，如果能夠找到合適的方法提煉出這些貴金屬，對人類將會有兩大好處：一方面，去除這些糞便中的金屬，可以提高糞便對土地的施肥質量；另一方面，集中精力提取可出售的貴金屬，可以減輕采礦業的壓力，在將來，手機和電腦中都會用到從糞便中提取的金屬。

人類大便中為何含有貴金屬呢？因為在人類日常生活中，金屬的攝入無處不在。比如，牙科醫生使用金、銀的汞合金填補牙洞；二氧化鈦可以使甜甜圈看上去更可口；等等。

在將來，掏大糞也許會成為一個相當賺錢的行業，但目前如果要“開采”這些存在于大便中的金屬，除了使用會破壞環境的滲濾液（一種容易致癌的有毒物質）之外，還沒有更好的方法。