ขอบคุณสำหรับการเยี่ยมชม Nature.com รุ่นเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการสนับสนุน CSS จำกัด สำหรับประสบการณ์ที่ดีที่สุดเราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดการใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องเราจะแสดงไซต์โดยไม่มีสไตล์และจาวาสคริปต์
Chelsea Wold เป็นนักข่าวอิสระที่ตั้งอยู่ในกรุงเฮกเนเธอร์แลนด์และผู้แต่ง Daydream: การแสวงหาระดับโลกอย่างเร่งด่วนเพื่อเปลี่ยนห้องน้ำ
ระบบห้องน้ำพิเศษสกัดไนโตรเจนและสารอาหารอื่น ๆ จากปัสสาวะเพื่อใช้เป็นปุ๋ยและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เครดิตภาพ: MAK/GEORG MAYER/EOOS NEXT
Gotland เกาะที่ใหญ่ที่สุดของสวีเดนมีน้ำจืดน้อย ในเวลาเดียวกันผู้อยู่อาศัยกำลังต่อสู้กับระดับมลพิษที่เป็นอันตรายจากการเกษตรและระบบน้ำเสียที่ก่อให้เกิดบุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตรายรอบ ๆ ทะเลบอลติก พวกเขาสามารถฆ่าปลาและทำให้คนป่วย
เพื่อช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมชุดนี้เกาะนี้กำลังตรึงความหวังในสารที่ไม่น่าเป็นไปได้ที่ผูกมัดพวกเขา: ปัสสาวะของมนุษย์
เริ่มต้นในปี 2564 ทีมวิจัยเริ่มทำงานกับ บริษัท ในท้องถิ่นที่ให้เช่าห้องน้ำแบบพกพา เป้าหมายคือการรวบรวมปัสสาวะมากกว่า 70,000 ลิตรในช่วงระยะเวลา 3 ปีในโถฉี่ไร้น้ำและห้องสุขาเฉพาะในหลายสถานที่ในช่วงฤดูร้อน ทีมมาจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์การเกษตรแห่งสวีเดน (SLU) ใน Uppsala ซึ่งได้หมุนตัว บริษัท ที่เรียกว่า Sanitation360 การใช้กระบวนการที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นพวกเขาทำให้ปัสสาวะแห้งเป็นชิ้น ๆ ที่มีลักษณะคล้ายคอนกรีตซึ่งพวกเขาจะบดเป็นผงและกดลงในเม็ดปุ๋ยที่พอดีกับอุปกรณ์ฟาร์มมาตรฐาน เกษตรกรในท้องถิ่นใช้ปุ๋ยเพื่อปลูกข้าวบาร์เลย์ซึ่งจะถูกส่งไปยังโรงเบียร์เพื่อผลิตเบียร์ที่สามารถกลับเข้าสู่วงจรหลังจากการบริโภค
Prithvi Simha วิศวกรเคมีที่ SLU และ CTO แห่งสุขาภิบาล 360 กล่าวว่าเป้าหมายของนักวิจัยคือการ“ ก้าวข้ามแนวคิดและนำไปปฏิบัติ” ปัสสาวะกลับมาอีกครั้ง เป้าหมายคือการจัดทำแบบจำลองที่สามารถเลียนแบบได้ทั่วโลก “ เป้าหมายของเราคือสำหรับทุกคนทุกที่ในการออกกำลังกายนี้”
ในการทดลองใน Gotland ข้าวบาร์เลย์ปัสสาวะที่มีการผสม (ขวา) ถูกนำมาเปรียบเทียบกับพืชที่ไม่ได้รับแสง (ศูนย์กลาง) และปุ๋ยแร่ (ซ้าย) เครดิตภาพ: Jenna Senecal
โครงการ Gotland เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามทั่วโลกที่คล้ายกันในการแยกปัสสาวะออกจากน้ำเสียอื่น ๆ และรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์เช่นปุ๋ย การปฏิบัติที่รู้จักกันในชื่อการเบี่ยงเบนของปัสสาวะกำลังถูกศึกษาโดยกลุ่มในสหรัฐอเมริกาออสเตรเลียสวิตเซอร์แลนด์เอธิโอเปียและแอฟริกาใต้ ความพยายามเหล่านี้ไปไกลเกินกว่าห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัย โถฉี่ไร้น้ำเชื่อมต่อกับระบบกำจัดชั้นใต้ดินที่สำนักงานในโอเรกอนและเนเธอร์แลนด์ ปารีสวางแผนที่จะติดตั้งห้องสุขาเกี่ยวกับปัสสาวะใน Ecozone ที่มีถิ่นที่อยู่ 1,000 คนที่ถูกสร้างขึ้นในเขตการปกครองที่ 14 ของเมือง สำนักงานอวกาศยุโรปจะวาง 80 ห้องสุขาที่สำนักงานใหญ่ของปารีสซึ่งจะเริ่มดำเนินการในปลายปีนี้ ผู้เสนอการเบี่ยงเบนปัสสาวะกล่าวว่าสามารถหาประโยชน์ในสถานที่ต่าง ๆ ตั้งแต่ด่านทหารชั่วคราวไปจนถึงค่ายผู้ลี้ภัยศูนย์กลางเมืองที่ร่ำรวยและสลัมที่แผ่กิ่งก้านสาขา
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการเบี่ยงเบนของปัสสาวะหากนำไปใช้ในวงกว้างทั่วโลกสามารถนำประโยชน์อย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน ส่วนหนึ่งเป็นเพราะปัสสาวะอุดมไปด้วยสารอาหารที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำและสามารถใช้ในการปฏิสนธิพืชหรือในกระบวนการอุตสาหกรรม Simha ประมาณการว่ามนุษย์ผลิตปัสสาวะเพียงพอที่จะแทนที่ประมาณหนึ่งในสี่ของปุ๋ยไนโตรเจนและฟอสเฟตในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังมีโพแทสเซียมและองค์ประกอบการติดตามมากมาย (ดู“ องค์ประกอบในปัสสาวะ”) ที่ดีที่สุดของทั้งหมดโดยไม่ล้างปัสสาวะลงไปในท่อระบายน้ำคุณประหยัดน้ำได้มากและลดภาระในระบบท่อระบายน้ำที่มีอายุมากเกินไปและมีภาระมากเกินไป
จากผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ส่วนประกอบการเบี่ยงเบนของปัสสาวะจำนวนมากอาจมีให้บริการอย่างกว้างขวางเนื่องจากความก้าวหน้าในห้องน้ำและกลยุทธ์การกำจัดปัสสาวะ แต่ยังมีอุปสรรคสำคัญในการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในแง่มุมพื้นฐานที่สุดของชีวิต นักวิจัยและ บริษัท ต่างๆจำเป็นต้องจัดการกับความท้าทายมากมายตั้งแต่การปรับปรุงการออกแบบห้องน้ำที่มีการทารุณปัสสาวะไปจนถึงการทำให้ปัสสาวะง่ายต่อการประมวลผลและเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีค่า ซึ่งอาจรวมถึงระบบการบำบัดทางเคมีที่เชื่อมต่อกับห้องน้ำหรืออุปกรณ์ชั้นใต้ดินแต่ละห้องที่ให้บริการอาคารทั้งหมดและให้บริการสำหรับการกู้คืนและบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ที่เข้มข้นหรือแข็งตัว (ดู“ จากปัสสาวะไปจนถึงผลิตภัณฑ์”) นอกจากนี้ยังมีปัญหาที่กว้างขึ้นของการเปลี่ยนแปลงทางสังคมและการยอมรับเชื่อมโยงทั้งในระดับที่แตกต่างกันของข้อห้ามทางวัฒนธรรมที่เกี่ยวข้องกับของเสียของมนุษย์และการประชุมที่ฝังลึกเกี่ยวกับระบบน้ำเสียอุตสาหกรรมและระบบอาหาร
ในขณะที่สังคมต่อสู้กับการขาดแคลนพลังงานน้ำและวัตถุดิบเพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรมการเบี่ยงเบนปัสสาวะและการใช้ซ้ำเป็น“ ความท้าทายที่สำคัญสำหรับวิธีที่เราให้การสุขาภิบาล” นักชีววิทยา Lynn Broaddus ผู้ให้คำปรึกษาด้านความยั่งยืนในมินนิอาโปลิสกล่าว - “ ประเภทที่จะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ มินนิโซตาเขาเป็นอดีตประธานสหพันธ์สัตว์น้ำแห่งอเล็กซานเดรียเวอร์จิเนียสมาคมผู้เชี่ยวชาญด้านคุณภาพน้ำทั่วโลก “ จริงๆแล้วมันเป็นสิ่งที่มีค่า”
กาลครั้งหนึ่งปัสสาวะเป็นสินค้าที่มีค่า ในอดีตบางสังคมใช้มันเพื่อปุ๋ยพืชทำหนังล้างเสื้อผ้าและทำดินปืน จากนั้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 รูปแบบที่ทันสมัยของการจัดการน้ำเสียจากส่วนกลางเกิดขึ้นในบริเตนใหญ่และแพร่กระจายไปทั่วโลกถึงจุดสูงสุดในการตาบอดทางเดินปัสสาวะ
ในรุ่นนี้ห้องน้ำใช้น้ำเพื่อระบายปัสสาวะอุจจาระและกระดาษชำระลงในท่อระบายน้ำผสมกับของเหลวอื่น ๆ จากแหล่งภายในประเทศแหล่งอุตสาหกรรมและบางครั้งท่อระบายน้ำพายุ ในโรงบำบัดน้ำเสียจากส่วนกลางกระบวนการที่ใช้พลังงานมากใช้จุลินทรีย์ในการบำบัดน้ำเสีย
ขึ้นอยู่กับกฎและเงื่อนไขในท้องถิ่นของโรงบำบัดน้ำเสียที่ปล่อยออกมาจากกระบวนการนี้อาจยังคงมีไนโตรเจนและสารอาหารอื่น ๆ จำนวนมากรวมถึงสารปนเปื้อนอื่น ๆ 57% ของประชากรโลกไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบท่อระบายน้ำส่วนกลางเลย (ดู“ น้ำเสียของมนุษย์”)
นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อทำให้ระบบส่วนกลางมีความยั่งยืนและก่อให้เกิดมลพิษน้อยลง แต่เริ่มต้นจากสวีเดนในปี 1990 นักวิจัยบางคนกำลังผลักดันการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานมากขึ้น ความก้าวหน้าในตอนท้ายของท่อคือ“ เพียงแค่วิวัฒนาการอีกอย่างหนึ่งของสิ่งที่น่ารังเกียจเดียวกัน” แนนซี่เลิฟวิศวกรด้านสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยมิชิแกนที่แอนอาร์เบอร์กล่าว การเบี่ยงเบนปัสสาวะจะ“ เปลี่ยนแปลง” เธอกล่าว ในการศึกษา 1 ซึ่งจำลองระบบการจัดการน้ำเสียในรัฐสามรัฐเธอและเพื่อนร่วมงานของเธอเปรียบเทียบระบบบำบัดน้ำเสียทั่วไปกับระบบบำบัดน้ำเสียสมมุติฐานที่เบี่ยงเบนปัสสาวะและใช้สารอาหารที่ได้รับการกู้คืนแทนปุ๋ยสังเคราะห์ พวกเขาประเมินว่าชุมชนที่ใช้การเบี่ยงเบนของปัสสาวะสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมได้ 47%การใช้พลังงาน 41%การบริโภคน้ำจืดประมาณครึ่งหนึ่งและมลพิษทางสารอาหารของน้ำเสีย 64% เทคโนโลยีที่ใช้
อย่างไรก็ตามแนวคิดดังกล่าวยังคงอยู่ในช่องว่างและ จำกัด อยู่ที่พื้นที่ปกครองตนเองเช่นสแกนดิเนเวียนิเวศน์นิเวศ, สิ่งก่อสร้างในชนบทและการพัฒนาในพื้นที่ที่มีรายได้ต่ำ
Tove Larsen วิศวกรเคมีของสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางน้ำแห่งสหพันธรัฐสวิส (EAWAG) ในDübendorfกล่าวว่างานค้างส่วนใหญ่เกิดจากห้องน้ำเอง เปิดตัวครั้งแรกในตลาดในปี 1990 และ 2000s ห้องน้ำที่มีปัสสาวะทากส่วนใหญ่มีอ่างขนาดเล็กอยู่ด้านหน้าเพื่อรวบรวมของเหลวซึ่งเป็นสถานที่ที่ต้องใช้การกำหนดเป้าหมายอย่างระมัดระวัง การออกแบบอื่น ๆ รวมถึงเข็มขัดสายพานลำเลียงที่ใช้เท้าซึ่งอนุญาตให้ปัสสาวะระบายออกเนื่องจากปุ๋ยคอกถูกส่งไปยังถังปุ๋ยหมักหรือเซ็นเซอร์ที่ใช้วาล์วเพื่อส่งปัสสาวะไปยังเต้าเสียบแยกต่างหาก
ห้องน้ำต้นแบบที่แยกปัสสาวะและแห้งลงในผงกำลังถูกทดสอบที่สำนักงานใหญ่ของน้ำสวีเดนและ บริษัท ท่อระบายน้ำ VA Syd ในMalmö เครดิตภาพ: eoos ถัดไป
แต่ในโครงการทดลองและการสาธิตในยุโรปผู้คนยังไม่ได้ใช้ประโยชน์จากการใช้งานของพวกเขา Larsen กล่าวว่าบ่นว่าพวกเขามีขนาดใหญ่เกินไปมีกลิ่นเหม็นและไม่น่าเชื่อถือ “ เราถูกเลื่อนออกไปตามหัวข้อของห้องน้ำ”
ความกังวลเหล่านี้หลอกหลอนการใช้ห้องสุขาขนาดใหญ่ครั้งแรกของห้องน้ำในปัสสาวะซึ่งเป็นโครงการในเมือง Ethekwini ของแอฟริกาใต้ในปี 2000 Anthony Odili ผู้ศึกษาการจัดการสุขภาพที่มหาวิทยาลัยควาซูลูนาทาลในเดอร์บันกล่าวว่าการขยายตัวของเขตแดนหลังการแบ่งแยกสีผิวของเมืองอย่างกะทันหันส่งผลให้เจ้าหน้าที่เข้ายึดครองพื้นที่ชนบทที่ยากจนโดยไม่มีโครงสร้างพื้นฐานห้องน้ำและน้ำ
หลังจากการระบาดของอหิวาตกโรคในเดือนสิงหาคม 2543 เจ้าหน้าที่ได้นำสิ่งอำนวยความสะดวกด้านสุขอนามัยมาใช้อย่างรวดเร็วซึ่งเป็นไปตามข้อ จำกัด ทางการเงินและการปฏิบัติรวมถึงห้องน้ำแห้ง 80,000 แห่งที่มีการใช้งานในปัสสาวะซึ่งส่วนใหญ่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน ท่อระบายน้ำในปัสสาวะลงไปในดินจากใต้ห้องน้ำและอุจจาระจบลงในสถานที่จัดเก็บที่เมืองได้ล้างทุก ๆ ห้าปีตั้งแต่ปี 2559
Odili กล่าวว่าโครงการได้สร้างสิ่งอำนวยความสะดวกด้านสุขอนามัยที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นในพื้นที่ อย่างไรก็ตามการวิจัยทางสังคมศาสตร์ได้ระบุปัญหามากมายเกี่ยวกับโปรแกรม แม้จะมีความคิดที่ว่าห้องน้ำนั้นดีกว่าการศึกษารวมถึงการศึกษาบางส่วนที่เขาเข้าร่วมในภายหลังแสดงให้เห็นว่าผู้ใช้มักไม่ชอบพวกเขา Odili กล่าว หลายคนถูกสร้างขึ้นด้วยวัสดุที่มีคุณภาพไม่ดีและไม่สบายใจที่จะใช้ ในขณะที่ห้องสุขาดังกล่าวควรป้องกันกลิ่นในทางทฤษฎีปัสสาวะในห้องน้ำ Ethekwini มักจะจบลงในที่เก็บอุจจาระสร้างกลิ่นที่น่ากลัว ตามที่ Odili คน“ ไม่สามารถหายใจได้ตามปกติ” นอกจากนี้ยังไม่ได้ใช้ปัสสาวะในทางปฏิบัติ
ในที่สุดตามที่ Odili การตัดสินใจที่จะแนะนำห้องน้ำแห้งที่ทากในปัสสาวะนั้นอยู่บนต่ำลงและไม่ได้คำนึงถึงความชอบของผู้คนส่วนใหญ่เป็นเหตุผลด้านสาธารณสุข การศึกษาในปี 2560 3 พบว่ามากกว่า 95% ของผู้ตอบแบบสอบถามของ Ethekwini ต้องการเข้าถึงห้องน้ำที่สะดวกและไม่มีกลิ่นที่ใช้โดยผู้อยู่อาศัยสีขาวที่ร่ำรวยของเมืองและหลายคนวางแผนที่จะติดตั้งเมื่อได้รับอนุญาต ในแอฟริกาใต้ห้องน้ำเป็นสัญลักษณ์ของความไม่เท่าเทียมทางเชื้อชาติมานานแล้ว
อย่างไรก็ตามการออกแบบใหม่อาจเป็นความก้าวหน้าในการเบี่ยงเบนทางเดินปัสสาวะ ในปี 2560 นำโดยนักออกแบบ Harald Grundl โดยความร่วมมือกับ Larsen และอื่น ๆ บริษัท ออกแบบของออสเตรีย EOOS (หมุนออกจาก EOOS ถัดไป) เปิดตัวกับดักปัสสาวะ สิ่งนี้ช่วยลดความจำเป็นสำหรับผู้ใช้ที่จะตั้งเป้าหมายและฟังก์ชั่นการเบี่ยงเบนของปัสสาวะแทบจะมองไม่เห็น (ดู“ ห้องน้ำชนิดใหม่”)
มันใช้แนวโน้มของน้ำที่จะติดกับพื้นผิว (เรียกว่าเอฟเฟกต์กาต้มน้ำเพราะมันทำหน้าที่เหมือนกาต้มน้ำหยดที่น่าอึดอัดใจ) เพื่อนำปัสสาวะออกจากด้านหน้าของห้องน้ำเป็นรูแยก (ดู "วิธีรีไซเคิลปัสสาวะ") ได้รับการพัฒนาด้วยเงินทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates ในซีแอตเทิลรัฐวอชิงตันซึ่งได้รับการสนับสนุนการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับนวัตกรรมห้องน้ำสำหรับการตั้งค่าที่มีรายได้ต่ำ ได้รับการพัฒนาด้วยเงินทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates ในซีแอตเทิลรัฐวอชิงตันซึ่งได้รับการสนับสนุนการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับนวัตกรรมห้องน้ำสำหรับการตั้งค่าที่มีรายได้ต่ำ ได้รับการพัฒนาด้วยเงินทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates ในซีแอตเทิลรัฐวอชิงตันซึ่งได้รับการสนับสนุนการวิจัยนวัตกรรมห้องน้ำที่มีรายได้ต่ำที่หลากหลายหม้อ ได้รับการพัฒนาด้วยเงินทุนจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates ในซีแอตเทิลรัฐวอชิงตันซึ่งสนับสนุนการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับนวัตกรรมห้องน้ำที่มีรายได้ต่ำนักสะสมปัสสาวะสามารถสร้างขึ้นในทุกสิ่งตั้งแต่รุ่นเซรามิกระดับสูงไปจนถึงถาดหมอบพลาสติกLaufen ผู้ผลิตชาวสวิสได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า "บันทึก!" สำหรับตลาดยุโรปแม้ว่าต้นทุนจะสูงเกินไปสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก
สภาเทศบาลเมืองควาซูลู-นาตาลและ Ethekwini กำลังทดสอบส้วมกับดักปัสสาวะรุ่นที่สามารถเบี่ยงเบนปัสสาวะและล้างฝุ่นละออง เวลานี้การศึกษามุ่งเน้นไปที่ผู้ใช้มากขึ้น Odie เป็นคนมองโลกในแง่ดีว่าผู้คนจะชอบห้องน้ำทากปัสสาวะใหม่เพราะพวกเขาได้กลิ่นที่ดีกว่าและใช้งานง่ายกว่า แต่เขาตั้งข้อสังเกตว่าผู้ชายต้องนั่งลงปัสสาวะซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทางวัฒนธรรมครั้งใหญ่ แต่ถ้าห้องน้ำ“ ได้รับการรับรองและนำมาใช้โดยละแวกใกล้เคียงที่มีรายได้สูง-โดยผู้คนจากภูมิหลังทางชาติพันธุ์ที่แตกต่างกัน-มันจะช่วยแพร่กระจายจริงๆ” เขากล่าว “ เราต้องมีเลนส์เชื้อชาติเสมอ” เขากล่าวเสริมเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาไม่ได้พัฒนาสิ่งที่ถูกมองว่าเป็น“ สีดำเท่านั้น” หรือ“ ยากจนเท่านั้น”
การแยกปัสสาวะเป็นเพียงขั้นตอนแรกในการเปลี่ยนสุขอนามัย ส่วนต่อไปคือการหาสิ่งที่ต้องทำเกี่ยวกับเรื่องนี้ ในพื้นที่ชนบทผู้คนสามารถเก็บไว้ในถังเพื่อฆ่าเชื้อโรคใด ๆ แล้วนำไปใช้กับพื้นที่เพาะปลูก องค์การอนามัยโลกให้คำแนะนำสำหรับการปฏิบัตินี้
แต่สภาพแวดล้อมในเมืองมีความซับซ้อนมากขึ้น - นี่คือที่ผลิตปัสสาวะส่วนใหญ่ มันจะไม่เป็นประโยชน์ในการสร้างท่อระบายน้ำแยกต่างหากทั่วเมืองเพื่อส่งปัสสาวะไปยังที่ตั้งกลาง และเนื่องจากปัสสาวะมีน้ำประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์จึงแพงเกินไปที่จะจัดเก็บและขนส่ง ดังนั้นนักวิจัยจึงมุ่งเน้นไปที่การอบแห้งสมาธิหรือสกัดสารอาหารจากปัสสาวะในระดับห้องน้ำหรืออาคารทิ้งน้ำไว้ข้างหลัง
มันไม่ง่ายเลย Larson กล่าว จากมุมมองทางวิศวกรรม“ PISS เป็นทางออกที่ไม่ดี” เธอกล่าว นอกจากน้ำแล้วส่วนใหญ่เป็นยูเรียซึ่งเป็นสารประกอบที่อุดมด้วยไนโตรเจนซึ่งร่างกายผลิตเป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญโปรตีน ยูเรียมีประโยชน์ด้วยตัวเอง: รุ่นสังเคราะห์เป็นปุ๋ยไนโตรเจนทั่วไป (ดูข้อกำหนดของไนโตรเจน) แต่มันก็ยุ่งยากเช่นกัน: เมื่อรวมกับน้ำยูเรียจะกลายเป็นแอมโมเนียซึ่งให้กลิ่นของปัสสาวะ หากไม่เปิดแอมโมเนียสามารถดมกลิ่นมลพิษทางอากาศและนำไนโตรเจนที่มีค่าออกไป ตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ที่แพร่หลาย urease ปฏิกิริยานี้เรียกว่ายูเรียไฮโดรไลซิสสามารถใช้ microseconds หลายตัวทำให้ยูเรียเป็นหนึ่งในเอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่รู้จักกัน
บางวิธีอนุญาตให้ไฮโดรไลซิสดำเนินการต่อ นักวิจัย EAWAG ได้พัฒนากระบวนการขั้นสูงที่เปลี่ยนปัสสาวะไฮโดรไลซ์ให้เป็นสารละลายสารอาหารเข้มข้น ครั้งแรกในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำจุลินทรีย์เปลี่ยนแอมโมเนียระเหยเป็นแอมโมเนียมไนเตรตที่ไม่ระเหยซึ่งเป็นปุ๋ยทั่วไป เครื่องกลั่นจะมุ่งเน้นไปที่ของเหลว บริษัท ย่อยที่ชื่อว่า Vuna ซึ่งตั้งอยู่ในDübendorfกำลังทำงานเพื่อทำการค้าระบบสำหรับอาคารและผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า Aurin ซึ่งได้รับการอนุมัติในสวิตเซอร์แลนด์สำหรับโรงงานอาหารเป็นครั้งแรกในโลก
คนอื่นพยายามหยุดปฏิกิริยาการไฮโดรไลซิสโดยการเพิ่มหรือลดค่า pH ของปัสสาวะอย่างรวดเร็วซึ่งมักจะเป็นกลางเมื่อขับออกมา ในวิทยาเขตของมหาวิทยาลัยมิชิแกนความรักกำลังร่วมมือกับสถาบันความอุดมสมบูรณ์ของโลกที่ไม่แสวงหากำไรในแบรตเทิลโบโรรัฐเวอร์มอนต์เพื่อพัฒนาระบบสำหรับอาคารที่กำจัดกรดซิตริกเหลวจากการเบี่ยงเบนห้องน้ำและห้องสุขาไร้น้ำ น้ำดังขึ้นจากโถฉี่ ปัสสาวะจะกระจุกตัวด้วยการแช่แข็งซ้ำ ๆ และละลาย 5
ทีม SLU นำโดยวิศวกรด้านสิ่งแวดล้อม Bjorn Winneros บนเกาะ Gotland ได้พัฒนาวิธีที่จะทำให้ปัสสาวะแห้งเป็นยูเรียที่เป็นของแข็งผสมกับสารอาหารอื่น ๆ ทีมประเมินต้นแบบล่าสุดของพวกเขาห้องน้ำอิสระพร้อมเครื่องอบแห้งในตัวที่สำนักงานใหญ่ของน้ำสวีเดนและ บริษัท ท่อระบายน้ำ VA Syd ในMalmö
วิธีอื่น ๆ กำหนดเป้าหมายสารอาหารส่วนบุคคลในปัสสาวะ พวกเขาสามารถรวมเข้ากับซัพพลายเชนที่มีอยู่ได้ง่ายขึ้นสำหรับปุ๋ยและสารเคมีอุตสาหกรรมวิศวกรเคมีวิลเลียมทาร์เป้อดีตเพื่อนหลังปริญญาเอกของ Love's ซึ่งตอนนี้อยู่ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนีย
วิธีการทั่วไปในการฟื้นฟูฟอสฟอรัสจากปัสสาวะไฮโดรไลซ์คือการเติมแมกนีเซียมซึ่งทำให้เกิดการตกตะกอนของปุ๋ยที่เรียกว่า struvite Tarpeh กำลังทดลองกับเม็ดของวัสดุดูดซับที่สามารถเลือกไนโตรเจนเป็นแอมโมเนีย 6 หรือฟอสฟอรัสเป็นฟอสเฟต ระบบของเขาใช้ของเหลวที่แตกต่างกันที่เรียกว่า regenerant ที่ไหลผ่านลูกโป่งหลังจากที่พวกเขาหมด regenerant ใช้สารอาหารและต่ออายุลูกในรอบต่อไป นี่เป็นวิธีการที่มีเทคโนโลยีต่ำและไม่ได้อยู่ในเชิงพาณิชย์ แต่การสร้างใหม่ในเชิงพาณิชย์นั้นไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม ตอนนี้ทีมของเขาพยายามทำผลิตภัณฑ์ที่ถูกกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น (ดู“ มลพิษแห่งอนาคต”)
นักวิจัยคนอื่น ๆ กำลังพัฒนาวิธีการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการวางปัสสาวะในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ ในเคปทาวน์แอฟริกาใต้ทีมอื่นได้พัฒนาวิธีการสร้างอิฐอาคารที่ไม่เป็นทางการโดยผสมปัสสาวะทรายและแบคทีเรียที่ผลิตยูเรียลงในแม่พิมพ์ พวกเขากลายเป็นปูนเป็นรูปร่างใด ๆ โดยไม่ต้องยิง สำนักงานอวกาศยุโรปกำลังพิจารณาปัสสาวะของนักบินอวกาศเป็นทรัพยากรสำหรับการสร้างที่อยู่อาศัยบนดวงจันทร์
“ เมื่อฉันคิดถึงอนาคตที่กว้างขวางของการรีไซเคิลปัสสาวะและการรีไซเคิลน้ำเสียเราต้องการที่จะสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้” Tarpeh กล่าว
ในขณะที่นักวิจัยติดตามแนวคิดที่หลากหลายสำหรับการจัดปัสสาวะพวกเขารู้ว่ามันเป็นการต่อสู้ที่ยากลำบากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่ยึดมั่น บริษัท ปุ๋ยและอาหารเกษตรกรผู้ผลิตห้องน้ำและหน่วยงานกำกับดูแลได้ช้าเพื่อทำการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญต่อการปฏิบัติของพวกเขา “ มีความเฉื่อยมากมายที่นี่” Simcha กล่าว
ตัวอย่างเช่นที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์การวิจัยและการศึกษาการศึกษาของ Laufen Save! ซึ่งรวมถึงการใช้จ่ายสถาปนิกการสร้างและปฏิบัติตามกฎระเบียบของเทศบาล - และยังไม่ได้ทำเควินโอนาวิศวกรสิ่งแวดล้อมซึ่งตอนนี้ทำงานที่มหาวิทยาลัยเวสต์เวอร์จิเนียในมอร์แกนทาวน์กล่าว เขากล่าวว่าการขาดรหัสและกฎระเบียบที่มีอยู่สร้างปัญหาสำหรับการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวกดังนั้นเขาจึงเข้าร่วมกลุ่มที่พัฒนารหัสใหม่
ส่วนหนึ่งของความเฉื่อยอาจเกิดจากความกลัวการต่อต้านนักช้อป แต่การสำรวจผู้คนในปี 2021 ใน 16 ประเทศ 7 พบว่าในสถานที่เช่นฝรั่งเศสจีนและยูกันดาความเต็มใจที่จะกินอาหารที่ได้รับการรักษาด้วยปัสสาวะใกล้เคียงกับ 80%
Pam Elardo ผู้เป็นผู้นำการบริหารน้ำเสียในฐานะรองผู้ดูแลระบบของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมนิวยอร์กซิตี้กล่าวว่าเธอสนับสนุนนวัตกรรมเช่นการเบี่ยงเบนของปัสสาวะเนื่องจากเป้าหมายสำคัญของ บริษัท ของเธอคือการลดมลพิษและทรัพยากรรีไซเคิล เธอคาดหวังว่าสำหรับเมืองอย่างนิวยอร์กวิธีการที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่าที่สุดในการเบี่ยงเบนปัสสาวะจะเป็นระบบนอกกริดในการติดตั้งเพิ่มเติมหรืออาคารใหม่ซึ่งเสริมด้วยการบำรุงรักษาและการรวบรวม หากนักประดิษฐ์สามารถแก้ปัญหาได้“ พวกเขาควรทำงาน” เธอกล่าว
ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ Larsen ทำนายว่าการผลิตจำนวนมากและระบบอัตโนมัติของเทคโนโลยีการเบี่ยงเบนปัสสาวะอาจไม่ไกล สิ่งนี้จะปรับปรุงกรณีธุรกิจสำหรับการเปลี่ยนไปสู่การจัดการขยะ การเบี่ยงเบนทางเดินปัสสาวะ“ เป็นเทคนิคที่ถูกต้อง” เธอกล่าว “ นี่เป็นเทคโนโลยีเดียวที่สามารถแก้ปัญหาการกินที่บ้านได้ในระยะเวลาที่เหมาะสม แต่ผู้คนต้องตัดสินใจ”
Hilton, SP, Keoleian, GA, Daigger, GT, Zhou, B. & Love, Ng Environ Hilton, SP, Keoleian, GA, Daigger, GT, Zhou, B. & Love, Ng EnvironHilton, SP, Keoley, GA, Digger, GT, Zhou, B. และ Love, Ng Environ Hilton, SP, Keoleian, GA, Daigger, GT, Zhou, B. & Love, Ng Environ 。 Hilton, SP, Keoleian, GA, Daigger, GT, Zhou, B. & Love, Ng Environ 。Hilton, SP, Keoley, GA, Digger, GT, Zhou, B. และ Love, Ng Environวิทยาศาสตร์. เทคโนโลยี. 55, 593–603 (2021)
Sutherland, K. et al. การล้างความประทับใจของห้องน้ำที่เบี่ยงเบน ขั้นตอนที่ 2: การเปิดตัวแผนตรวจสอบความถูกต้องของเมือง Ethekwini UDDT (มหาวิทยาลัย Kwazulu-Natal, 2018)
Mkhize, N. , Taylor, M. , Udert, KM, Gounden, TG & Buckley, CAJ Water Sanit Mkhize, N. , Taylor, M. , Udert, KM, Gounden, TG & Buckley, CAJ Water SanitMkhize N, Taylor M, Udert KM, Gounden TG และ Buckley, CAJ Water Sanit Mkhize, N. , Taylor, M. , Udert, KM, Gounden, TG & Buckley, CAJ Water Sanit 。 Mkhize, N. , Taylor, M. , Udert, KM, Gounden, TG & Buckley, CAJ Water SanitMkhize N, Taylor M, Udert KM, Gounden TG และ Buckley, CAJ Water Sanitการจัดการแลกเปลี่ยน 7, 111–120 (2017)
Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Ciurli, S. Angew Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Ciurli, S. Angew Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Churli, S. Angue Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Ciurli, S. Angew 。 Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Ciurli, S. Angew 。 Mazzei, L. , Cianci, M. , Benini, S. & Churli, S. Angueเคมี. International Paradise English 58, 7415–7419 (2019)
Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, Ng Acs Est Engg 。 Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engg Noe-Hays, A. , Homeyer, RJ, Davis, AP & Love, NG ACS EST Engghttps://doi.org/10.1021/access.1c00271 (2021 г)