“利用科學的突飛猛進得到能源”,這句話寫在邁克·霍夫曼的個人網站最醒目的位置,如果你了解霍夫曼的研究領域,以及他做出的卓越貢獻,你就會發現,這句話是對他研究生涯的最好注腳。
邁克·霍夫曼是美國工程院院士、加州理工學院工程與應用科學系教授,四十年來,他的研究領域覆蓋了大氣化學、光化學、環境催化、高級氧化脈沖功率等離子體化學以及污染的控制等環境科學與環境化學的方方面面。近年來,霍夫曼受到中國一些高校邀請,多次來到中國舉辦講座,參加學術會議。他甚至已經有了一個中文名字—賀明開。前不久,霍夫曼再次來到中國,出席了“廁所創新大賽—中國區”的啟動儀式。
變糞為寶
霍夫曼職業生涯早期的主要興趣點在于研究過氧化氫和相關過氧化物應用于污染控制的優勢,而過氧化氫現在被人們廣泛用于控制污水排放系統,廢水抽水池和廢水處理廠中硫化氫的生成與排放。近幾年,霍夫曼的研究小組開始積極研究一些與太陽能燃料制造相關的問題,其中就包括曾經贏得“第一屆全球廁所創新大賽”一等獎的新型太陽能馬桶。
霍夫曼設計的太陽能馬桶內含有一個太陽能供電的生化反應器,它能夠將收集的水和人類排泄物分解之后轉化為肥料和氫氣,而經過消毒處理過后的水(主要來源其實是尿液)可以用于灌溉或沖廁。
雖然處理排泄物并不是一個小的工程,但在接受美國國家公共廣播電臺的采訪中,他曾經自信地回答:“對于一個普通家庭來說,太陽能馬桶可以足夠擔負起轉換能源的作用。假設一個家庭人數是5人,那么一天將總計產生1千克糞便和5公升水。我們的馬桶在3~4小時內就可以將它們處理完。”而在北京,接受新華社記者采訪時,霍夫曼說:“想象一下,一個人每天可以排泄1.5升尿液和300克糞便,如果將這一數量乘以北京人口,每天得有多少東西需要處理。”
“下一代廁所”
1775年,世界上第一個抽水馬桶誕生。這項發明引發了公共衛生領域的革命。但如今200多年過去了,相比醫療、通訊等領域,廁所再也沒有任何革命性的創新。另一方面,沖水式馬桶需要耗費巨大的水資源,而城市中排水和污水處理系統的建設也需要大筆資金。對于很多發展中國家來說,高昂的成本往往讓他們望而卻步,只能降低廁所的衛生標準。全球仍有25億人缺乏滿足基本安全、衛生需求的廁所,其中約10億人只能露天大小便。