https://bitly.su/LO6N8
Каждый раз, когда писаешь в туалет, смываешь потенциально ценные химикаты. Однажды, возможно, тебе и не придется.
Человеческая моча богата азотом и фосфором. Растения нуждаются в этих питательных веществах для роста. Теперь у исследователей Финляндии появился новый способ вытащить их из человеческой мочи. И, говорят они, этот процесс может принести прибыль.
Писать - это в основном вода. Остальное - отходы, которые моча выходит из организма. Одним из таких отходов является избыток азота. Азот мочи существует в основном в виде химического вещества, известного как карбамид (Yu-REE-uh). Моча также удаляет избыток фосфора из организма.
Как азот, так и фосфор являются питательными веществами, необходимыми растениям для роста. Но распыление мочи непосредственно на сельскохозяйственные поля нецелесообразно. Необработанная моча также может содержать вредные микроорганизмы, которые могут вызвать у людей болезнь. Поэтому исследователи ищут способы переработки мочи в безопасное, готовое к применению удобрение для растений.
Сурендра Прадхан - ученый-эколог финского университета Аалто. Он получил вдохновение для этого новшества, проводя исследования в Гане. Значительная часть этой африканской страны и других стран с низким уровнем дохода имеет мало систем очистки сточных вод.
Неочищенные отходы жизнедеятельности человека могут загрязнять водные объекты и вызывать заболевания. Действительно, Прадхан отмечает: "В глобальном масштабе сточные воды - это очень большая проблема."
Редисовое удобрение
Эти редисонные изделия получили азотное ускорение благодаря удобрению (белым порошкообразным кристаллам), полученному из человеческой мочи.
Методы внесения удобрений из мочи уже существовали. В рамках одного процесса образуются кристаллы фосфата магния-аммония. Его общее название - Струвит. Фермеры могут найти его полезным там, где им необходимо удобрять продовольственные культуры фосфором и азотом. Но фермерам не всегда нужны и то, и другое. Кроме того, многие фермеры не знакомы со стровитами, говорит Прадхан. Так что они могут не купиться на это.
Вместо этого, Прадхан был вдохновлен на создание версии продукта на основе мочи, который уже широко используется. Он известен как сульфат аммония. Его группа описала свой инновационный подход к производству этого богатого азотом продукта в выпуске журнала "Экологическая наука и технологии" от 2 мая.
https://bitly.su/TEi4HWmX
Два продукта одновременно
Первый шаг в их новом процессе заключается в добавлении гидроксида кальция в мочу. Гидроксид кальция - щелочное химическое вещество, также известное как основание. Это увеличивает pH мочи до более чем 12. (Щелочной диапазон на шкале pH колеблется от чуть более 7 - что нейтрально - до 14). Высокий pH убивает все микроорганизмы и стерилизует мочу, говорит Прадхан.
Гидроксид кальция также химически реагирует с мочой. В результате из смеси извлекается фосфор в виде фосфата кальция. Это вещество может быть продано как фосфорсодержащее удобрение. В результате реакции образуется также газ с высоким содержанием аммиака.
Новый процесс перенаправляет газ в другой химически активный сосуд. Он содержит серную кислоту. Здесь аммиак вступает в реакцию с кислотой, образуя сульфат аммония. Это обычное азотсодержащее удобрение.
Исследователи продолжат работу над этими удобрениями, чтобы выяснить, содержат ли они какие-либо потенциально вредные загрязнители. Например, высокий уровень содержания некоторых металлов может представлять опасность для здоровья. Но до сих пор, говорит Прадхан, исследования его команды показывают, что риск вредных загрязняющих веществ очень, очень низкий.
Если все получится, то новый процесс переработки мочи должен быть прибыльным. Номерной анализ, проведенный группой Прадхана, показывает, что переработка 1000 литров (264 галлона) мочи может принести прибыль в размере около €2,25, или около $2,50.
Прадхан объясняет, что для того, чтобы этот процесс был полезным, он должен приносить прибыль. Без прибыли люди, скорее всего, не будут утруждать себя переработкой мочи. И это позволит многим ценным питательным веществам напрасно тратиться впустую - буквально.
Хокан Йонссон - инженер-эколог Шведского университета сельскохозяйственных наук в Уппсале. Он не работал над проектом Прадхана. Использование гидроксида кальция для выполнения двух задач одновременно является "инновационным", говорит он. И, добавляет он, "Весь процесс, похоже, имеет экономический смысл."
Тем не менее, отмечает Йонссон, концентрация азота в удобрениях составляет всего около 13%. Это меньше, чем 21 процент, обнаруженный в промышленном сульфате аммония. Поэтому, по его мнению, еще есть возможности для совершенствования этого процесса.
Сбор мочи
Чтобы заработать деньги, процесс Прадхана нуждается в стабильном снабжении мочой, которая не содержит других отходов ванной комнаты. Лучший способ сделать это - раздельный туалет.
В этом типе моча попадает в одну часть. Фекалии идут в другой. Несмотря на то, что такие туалеты все еще встречаются относительно редко, они становятся все более распространенными в Финляндии и Швеции.
Другие исследователи также пытаются превратить отходы жизнедеятельности человека во что-то полезное. Двое из коллег Йонссона из Шведского университета сельскохозяйственных наук разрабатывают свой собственный туалет "Безотходный туалет". Название связано с целью превращения отходов жизнедеятельности человека в полезное удобрение.
В проекте шведской команды используется древесная зола для повышения pH мочи. Этот шаг останавливает химический процесс, который мог бы превратить богатый азотом карбамид мочи в аммиак. Зола дерева стабилизирует содержание азота в карбамиде.
Теперь мочу можно сушить, не теряя при этом питательной ценности азота. Полученные материалы могут быть использованы в качестве удобрений, по словам экологов Дженны Сенекал и Бьорна Виннероса. Они описали туалет в номере журнала "Наука об общей окружающей среде" от 15 мая.
Группа Прадхана и шведская команда используют разные подходы. Но их цели одинаковы - безопасное лечение и повторное использование мочи. Наш организм выделяет избыточные питательные вещества из продуктов питания в виде отходов. Йонссон говорит: "Рециркуляция питательных веществ из нашей пищи необходима для более устойчивого общества".
