中國儲能網訊：統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球約40%的人口（約25億）缺少基本的衛(wèi)生設施，這可能給人類的健康和環(huán)境造成災難性后果，每年由于全世界衛(wèi)生設施缺失致使150萬兒童死于腹瀉。
廁所設計、坑廁清潔以及污泥處理技術的突破性進展，還有廢物利用新方法的出現(xiàn)，將有助于政府及相關機構為居民提供優(yōu)質的公共衛(wèi)生服務。美國比爾及梅林達·蓋茨基金會自2011年啟動廁所創(chuàng)新革命，資助新型廁所的研發(fā)和推廣，并舉辦廁所創(chuàng)新大賽，以希望通過研發(fā)新型廁所衛(wèi)生技術并鼓勵新型廁所的市場化，讓全世界人民都能夠享受安全、舒適的衛(wèi)生設施。
圖：光熱廁所的集熱裝置
其中已經獲得資助的項目之一是科羅拉多大學博爾德分校的研究者們利用太陽能集熱技術發(fā)明的一種環(huán)保型綠色廁所，這是一種獨立的無水廁所設計，其可以利用太陽能將人類排泄物加熱至較高溫度實現(xiàn)消毒殺菌，同時生產出一種高孔隙度保水性好的生物炭。（生物炭一般是指在缺氧的條件下把生物質進行高溫處理，生物質中的油和氣燃燒掉后剩下的就是生物炭）。
這種生物炭具有多孔滲水性能，土壤中混入10%的這種生物炭可以幫助保持50%還多的水不輕易流失，其降低了農作物耕種對水的消耗，提高了耕地墑情，增加了農作物產量。其同時還可以作為一種燃料，其燃燒特性與目前已經商業(yè)化應用的木炭相似。
該項目首席研究員、環(huán)境工程教授Karl Linden表示，“這種生物炭可以被用于增加農作物產量、降低溫室氣體排放?！边@種創(chuàng)新型廁所設計不僅僅可以幫助解決偏遠地區(qū)的居民的“方便難”問題，還可以將排泄物轉化為可再次利用的具有經濟價值的物質。
這種生物炭是一種有價值的材料，Linden在一份新聞發(fā)布稿中表示，其有很好的保水性能，應用于耕地中可很好地保存土壤中的營養(yǎng)鹽分不過度流失，對改善和穩(wěn)定土壤性能有很大益處。
這種廁所設計最特別的是利用太陽能聚光技術實現(xiàn)了能源利用方式的轉變，雖然此前已經有不少利用光伏發(fā)電系統(tǒng)供能的新型廁所設計出現(xiàn)，但利用聚光集熱技術還很少見。其設計原理是利用八個碟式拋物面反射鏡將太陽光反射并聚集至一塊石英玻璃上，焦斑大小不超過一張郵票的尺寸，石英玻璃與八根光學線纜連接，石英玻璃受熱后通過這些線束將能量傳至反應箱，加熱其中的糞便達到超過600華氏度的溫度以上（約316攝氏度）。這樣的高溫不僅僅可以殺死排泄物中的細菌實現(xiàn)消毒，還可以將糞便最終處理為生物炭。
該項設計的原型項目建設首期獲得了比爾及梅林達·蓋茨基金會提供的77.7萬美元的扶持，第二次再度獲得其提供的100萬美元支持，使得該項目團隊可以持續(xù)地將全部精力投入其中。該獨立廁所目前的設計可以滿足4~6個人每天的排便需求，項目團隊正在研究更大的、可供多家庭使用的廁所設計，預計運營成本可低至每人每天5美分。
另悉，采用該項技術建設的首個環(huán)保廁所將于本月在印度完工投運。印度是全球露天廁所最多的國家，大概有6億人因缺乏廁所設施而被迫露天排便，被戲稱為全球最大的露天廁所。首個環(huán)保型廁所在印度建設具有更大的示范意義。
附：比爾及梅琳達?蓋茨基金會（簡稱蓋茨基金會）創(chuàng)建于2000年，在比爾和梅琳達?蓋茨夫婦以及沃倫?巴菲特的帶領下，基金會由首席執(zhí)行官杰夫?萊克斯和聯(lián)席主席威廉?蓋茨共同管理。秉承“所有生命價值平等”的理念，基金會通過在全球健康、全球發(fā)展和美國本土教育三方面的工作來幫助人們實現(xiàn)健康而富有成效的生活。在發(fā)展中國家，基金會主要致力于提高人們的健康水平，使他們有機會擺脫饑餓和貧困。
