便便中蕴藏能量

英文中有句谚语：“Waste not，Want not”，意思是“不浪费，无缺愁”。现在，这句谚语已经成为了科学家们对抗人类危机的指导精神了。由于人类长时间以粗犷的方式进行工农业生产，能源紧张、物质短缺以及环境污染的问题凸现出来。为了解决这三大危机，人类必须要学会废物利用，这项任务自然就落到了科学家们的肩膀上。

为了拯救世界，科学家们也是拼了。各式各样的生活垃圾或者工业废料都被找出来研究一番，甚至人类的粪便和尿液也不能幸免。不过科学家们的努力没有白费，一大批可以将粪便和尿液变成宝贝的重口味科技纷纷出炉，它们的效果似乎还不错。

大便巴士

大便能用来做什么？大多数人首先会想到沼气，在天然气被充分开发之前，沼气已经进入家庭，用于供暖和做饭了。但是现在，大便沼气要承担更多的工作。2015年3月，在英国，世界上首辆依靠人类粪便供能的新型环保巴士已经正式开路。这辆拥有40个座位的“生态巴士”依靠大便所产生的沼气驱动。

据计算，只需要相当于5个人一年的排便量便足够支撑巴士跑完300千米，而巴士里一车人每年粪便产生的燃料，可供巴士跑完3000千米。这种由沼气供能的巴士对提升空气质量很有帮助，它的二氧化碳排放量比柴油低30%。

但是，生态巴士更大的意义在于动力——它的动力是由当地的居民、甚至很可能是车上的乘客提供的。这足以证明，即使人类粪便这样的垃圾，也可以转化成宝贵的能源。那么，不久的将来大便也能为人们的智能手机提供能量么？这是可以做到的，因为科学家们已经在人类粪便中发现了能够用做生物发电的细菌，今后该领域肯定会有进一步的研究。

“撒尿能源”

当然，除了大便，尿液同样可以利用。比如，在英国，有一个神奇的尿壶，它可以用小便发电。

这种尿壶是由西英格兰大学的科学家们研制出来的。在长达13年的时间里，西英格兰大学的教授们一直在做这样一项研究：把各种以尿素为食的微生物放进尿壶，想办法将这些微生物的能量转换为电能。为了支持这一研究项目，学校建造了“撒尿能源”厕所，在厕所里内置了这种尿壶，校方领导鼓励教师和学生到该厕所小解。终于，在2013年，这种新式尿壶成功做了出来。不过，这种尿壶属于消耗品，每个造价2英镑，而且目前只有适合男性的款式。

现在，英国的牛津饥荒救济委员会找到了西英格兰大学，双方合作，希望建造一种新型厕所，能够将尿液转化为照明所需的电力。因为英国有许多吉普赛人的难民营，那里不被电网覆盖，到了夜间就会出现许多黑暗的角落，威胁女性难民的安全，而具备“撒尿能源”装置的厕所却可以照亮这些原本潜在危险的地方。

在美国，科学家们同样将尿液视为潜在的新能源，但他们更多从化学的角度来展开研究。目前，人类主要通过电解水来制作氢电池，而尿液中含有尿素和氨，这两种化合物电解也可以产生氢。俄亥俄州立大学的科学家们就发明了一种电解剂，仅使用少量能量，便能从尿液中提取氢气。这项技术将在未来用于驱动汽车。

加州理工学院的科学家们则表示，相比之下，氢在尿液中的束缚性比水更小一些，仅使用0.37伏特的电压就可以从尿液中提取氢气，而从水中分离氢气则需要1.23伏特的电压。另一方面，人类每年的排尿量总共大约有6.4万亿升，如果善加利用，尿液完全可以从被马桶冲走的废物变成价廉物美的新能源。

“蚯蚓厕所”和生物饲料

在传统的农业时代，给作物施肥的最佳肥料是粪便，纵观历史，地球上几乎每一处文明里，人们都使用过粪便作为农业肥料。今天，虽然工业化肥已经广泛取代了粪便，但即使在发达国家里，这一传统仍然存在。在美国，60%的生物污泥（其中主要是粪便）在消毒后被涂盖到耕地或者林木种植园。而在发展中国家，露天厕所里的粪便就被直接用于农田。

虽然对于发展中国家的农民来说，粪便几乎是无需花费的肥料，但它也会给人类带来大量有害微生物和寄生虫，危及人类的生命健康。那么，用大便施肥，有没有比较简单而又“卫生“的方法呢？伦敦卫生与热带医学院的科学家们想到了蚯蚓，并提出了一种新概念厕所——“蚯蚓厕所”。蚯蚓吃掉粪便后,就能产出细小而均匀的蚯蚓粪，这种粪粒无毒、无臭、干净卫生，含有多种有机质是目前公认的最优质的天然高效有机肥料。

研究人员在厕所里放进含有蚯蚓的土块，这些蚯蚓会吃粪便，堆砌肥料，大约6个月的时间，“蚯蚓厕所”里的大便就可以全部转变成化肥。

另外，伦敦卫生与热带医学院的科学家们还想到了黑水虻幼虫，它们同样可以降解粪便，之后这些幼虫会长得非常丰满，体内的蛋白质含量也会成倍增加。科学家表示，这种幼虫可以用作农场禽类或者鱼的饲料。这个想法已经获得了比尔·盖茨基金会的支持，因为它既可以改善卫生，又可以增加社区的收入。只要人们愿意克服那一点点心理障碍，这项技术就可以称得上非常完美了。

飞向太空的大便

传统的农牧业需要大便，在未来，人类探索太空也需要大便的帮助。虽然NASA搁置了在火星和月球上建立人类基地的计划，但是其他人并没有放弃这个梦想。荷兰的“火星一号”计划2026年在火星上建立一个永久的基地。美国富翁丹尼斯·蒂托建立的“火星灵感”项目，打算花费15亿美元，用太空探索公司SpaceX的火箭和飞船，将两名夫妻宇航员送上太空，完成501天的飞越火星之旅。

在这趟旅途中，毫无疑问，宇航员受到的最大伤害将是宇宙辐射。“火星灵感”的解决方案竟然是把水、食物和大便塞到墙里，作为防辐射的屏障。

科学家表示，在一年多的旅行时间里，飞船船舱缺少足够的空间来存放的食物与排泄物。解决这个问题的唯一方法就是最初用食物和水装满飞船的墙壁，然后墙内空间逐渐被干燥后的人类大便所替代。无论食物、水还是大便，它们全都是很好的太空辐射屏蔽物。随着宇航员进食，挂着的食物越来越少，装有粪便的袋子则越来越多，这些粪便也会逐渐脱水。但是，科学家在墙壁上安装大量的聚乙烯袋，这种材料能够通过渗透作用从大便中回收水分，让宇航员再次饮用。飞到火星之后，这些粪便还将会被转化为燃料，继续发挥重要作用。

也许在未来，只有借助大便的力量，我们才能真正走出地球、征服宇宙。

在大便中“淘金”

谈到变废为宝，科学家们还正在寻找办法从大便中提取贵金属——包括了金、银、铂、铜和钛。根据美国亚利桑那州立大学的研究，人类的排泄物中有不少金、银、铜等有价金属，而且含量比例具有开采的价值。

据科学家们估计，每100万美国人的排泄物中含有价值1300万美元的贵金属，如果能够找到合适的方法提炼出这些贵金属，对人类将会有两大好处：一方面，去除这些粪便中的金属，可以提高粪便对土地的施肥质量；另一方面，集中精力提取可出售的贵金属，可以减轻采矿业的压力，在将来，手机和电脑中都会用到从粪便中提取的金属。

人类大便中为何含有贵金属呢？因为在人类日常生活中，金属的摄入无处不在。比如，牙科医生使用金、银的汞合金填补牙洞；二氧化钛可以使甜甜圈看上去更可口；等等。

在将来，掏大粪也许会成为一个相当赚钱的行业，但目前如果要“开采”这些存在于大便中的金属，除了使用会破坏环境的渗滤液(一种容易致癌的有毒物质)之外，还没有更好的方法。

（本文源自大科技*百科新说016年第3期文章）

1、粉碎、浸湿。玉米秸、葵花秸、根茬等较粗硬的秸秆须铡成2-5厘米碎段，便于浸透水分。铡好后分几次喷水翻拌，使秸秆浸透水分。较细软的秸秆可以不铡，直接喷水浸透。青嫩秸秆直接切碎拌肥。

2、混拌、堆制。把浸透水分的秸秆和畜粪按比例混堆，可以先铺一层秸秆，再铺一层畜粪，再适量撒些细土，用来保存肥料养份。如果原料中水份不足，要边堆积边加水，使水份达到50-60%。这样层层堆积，堆成直径2米以上的圆堆，形成宽2.5米、长度不限的长形堆，堆高1.5-2米，堆中可竖几个草把通气。

在肥料的堆制中加入有机肥发酵剂。

可以，现在农村有很多还是使用发酵后的人粪便。

人粪尿是富含氮素的速效有机肥，肥效良好，果蔬栽培应用广泛，有显著的增产效果，但发酵方法不当可使氮素损失40%以上且污染无公害栽培的大气环境。科学的发酵方法是保证肥效和无公害生产的首要技术。

新鲜的人粪尿放入发酵池，按3%的比例加入优质的过磷酸钙和少量的硫酸亚铁(每100千克人粪尿加入0.5千克硫酸亚铁)。人粪尿中加入磷肥能使细菌繁殖力增强，加快发酵速度，还能使人粪尿中易挥发的碳酸铵转化成磷酸铵，防止氮素的损失，而且弥补了人粪尿中磷肥含量低的缺点。人粪尿硫酸亚铁，可使其中的碳酸铵转化成性质稳定的硫酸铵，也能起到防止氮素损失的作用。人粪尿中的腐殖酸能使土壤减少对铁的固定，充分发挥硫酸亚铁松暄土壤，预防缺铁性黄叶的作用。

加入加速发酵菌剂。

搅拌均匀后覆盖薄薄一层田园土。能阻挡发酵放出的氮素气体挥发进入空气中，保证无公害果蔬生产的环境质量。

如果是早春，要在池上搭设竹弓子，铺上塑料棚膜，四边用土压严实，搭设小拱棚可起到升温保温的作用，也是肥料快速发酵，完全发酵的关键技术之一。

河北省张家口市宣化葡萄研究所 李小青

1，当然需要放置发酵后才使用。

2，用在宽阔田野较好，但城市住宅区绿化最好不用，特别是家庭盆栽，以免污染环境。