比尔·盖茨新目标：彻底改造马桶

    继微软公司掀起世界范围内的计算机革命之后，比尔·盖茨又准备对马桶进行革新了。据美国《纽约时报》和探索频道的报道，“比尔和梅琳达·盖茨基金会”近期发起了“彻底改造马桶”竞赛，向8所知名大学的研究人员提供300万美元，以重新设计瓷器“宝座”。参赛者需要设计一个无需连接到任何排污系统、供水网或电网也能使用的经济型马桶，赛后的奖励将包括为获胜的前几名马桶原型筹措资金，并在经过测试后将其投入生产。现在已陆续有获奖团队得到了基金会的资助。

    上个月，在卢旺达基加利举办的2011非洲会议拉开了这场“革命”的大幕。比尔和梅琳达·盖茨基金会的全球发展计划主席西尔维娅·马修斯·伯韦尔，在会上称，过去200年来，没有任何一项创新比发明马桶带来的卫生革命对拯救生命和改善健康的贡献更大了。“但这还远远不够，因为它只造福了三分之一的世界。我们需要的是新的方法、新的想法。简而言之，我们需要彻底改造马桶。”

    现在，近40%的世界人口面临没有冲水厕所的窘境，在整个第三世界，亿万人缺乏安全、卫生的厕所。《纽约时报》报道称，研究人员正在反思抽水马桶古老的技术，特别针对排污系统不完善、缺乏污水处理厂的地区。这些地方许多马桶已经老化，人口增长更使其不堪重负。

    “当前使用的马桶是19世纪的设计，已不能满足世界人口的需求了。”基金会水源、卫生与清洁部主管弗兰克·瑞斯伯尔曼说，“现在有约2.6亿人没有下水道系统可用，只能使用最简单的公共厕所，比如地上的洞，或是附近哪个可供使用的坑——这会导致许多健康问题，如儿童急性腹泻。”

    瑞斯伯尔曼博士认为，化学工程或许会为开发未来厕所提供思路。新的厕所系统不会像以前那样将废物缺水堆置超过6个月，新马桶该做的是快速加热废水，杀死病原体。

    在这场“彻底改造马桶”的竞赛中，一款引起轰动的设计是用太阳能电池板为马桶的电气化学系统提供能源。电极产生化学反应，清洁厕盆并将有机废物转化成二氧化碳和氢，储存在燃料电池里供马桶夜间使用。

    “我们可以把废水清洁到跟处理厂出来的一样干净。”这个太阳能马桶的开发者、美国加州理工学院环境科学系教授迈克尔·R·霍夫曼称。霍夫曼获得了40万美元的开发费用。他承认太阳能马桶的原型造价不低，成本可能达到5000美元，然而一旦投入商业生产，成本便会下降，每天的操作成本更是只要几美分。

    南非夸祖鲁-纳塔尔大学化学工程师凯瑟琳·福克森所在的团队也获得了基金会的资助，他们认为自己的设计能解决南非社区浴室废水处置的问题。“我们以化学方式处理废物，燃烧粪便，并用它带来的能源使尿液蒸发。”福克森说。

    “人体新陈代谢后的营养元素会随着尿液排出体外，这些营养必须在处理厂被分解出来。”盖茨基金会的另一个得奖者，托弗·A·拉尔森领衔的跨学科团队的设计特点在于资源再利用。这个瑞士联邦理工学院、瑞士联邦水科学和技术研究所（Eawag）的资深科学家团队研发出了不用冲水的马桶——尿液和粪便会被收集到不同的小隔间，第三个隔间用来存水以保持清洁，过滤后的水可以在清洗过程中反复使用。分开储存亦便于将尿液做分解处理，将其存入当地储罐，可以简化废水管理，还能作为肥料实现再利用。拉尔森博士是Eawag研究尿液分解方面一个6年项目的领头人，这个项目也被称为“无混合”技术。

    然而拉尔森博士也承认其设计仍有待完善，毕竟内设3个小隔间的马桶并不方便儿童使用。

    对于基金会的努力，美国哈佛大学环境工程教授皮特·P·罗杰斯大加赞扬，他认为这个比赛探讨的问题“将会是不朽的”。

    “你需要价格低廉，可供超过20亿穷人使用的马桶。”潜在的解决良方并不少，但它们在经济上未必可行。“但追求解决方案是值得的，”罗杰斯说，“很多人的生活会因此变得更好。”