“利用科學(xué)的突飛猛進(jìn)得到能源”,這句話寫在邁克·霍夫曼的個人網(wǎng)站最醒目的位置,如果你了解霍夫曼的研究領(lǐng)域,以及他做出的卓越貢獻(xiàn),你就會發(fā)現(xiàn),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(xué)院工程與應(yīng)用科學(xué)系教授,四十年來,他的研究領(lǐng)域覆蓋了大氣化學(xué)、光化學(xué)、環(huán)境催化、高級氧化脈沖功率等離子體化學(xué)以及污染的控制等環(huán)境科學(xué)與環(huán)境化學(xué)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(xué)術(shù)會議。他甚至已經(jīng)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(chuàng)新大賽—中國區(qū)”的啟動儀式。
變糞為寶
霍夫曼職業(yè)生涯早期的主要興趣點在于研究過氧化氫和相關(guān)過氧化物應(yīng)用于污染控制的優(yōu)勢,而過氧化氫現(xiàn)在被人們廣泛用于控制污水排放系統(tǒng),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(guān)的問題,其中就包括曾經(jīng)贏得“第一屆全球廁所創(chuàng)新大賽”一等獎的新型太陽能馬桶。
霍夫曼設(shè)計的太陽能馬桶內(nèi)含有一個太陽能供電的生化反應(yīng)器,它能夠?qū)⑹占乃腿祟惻判刮锓纸庵筠D(zhuǎn)化為肥料和氫氣,而經(jīng)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(jīng)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(dān)負(fù)起轉(zhuǎn)換能源的作用。假設(shè)一個家庭人數(shù)是5人,那么一天將總計產(chǎn)生1千克糞便和5公升水。我們的馬桶在3~4小時內(nèi)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(shù)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(fā)明引發(fā)了公共衛(wèi)生領(lǐng)域的革命。但如今200多年過去了,相比醫(yī)療、通訊等領(lǐng)域,廁所再也沒有任何革命性的創(chuàng)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(tǒng)的建設(shè)也需要大筆資金。對于很多發(fā)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(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。全球仍有25億人缺乏滿足基本安全、衛(wèi)生需求的廁所,其中約10億人只能露天大小便。