变废为宝新实例：废物 + 太阳能 → 生活燃料！

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材料牛注：

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经过几年的实验， 2015年8月，肯尼亚一家名为Sanivation的公司利用太阳能将人类排泄物加热，进而转化为环保的能源燃料，并开始进入商业化生产。本周他们又计划建设流水线来大量生产，以满足更多消费者的需求。Sanivation的首席技术官Emily Woods说：“依靠流水线生产，我们将可以连续不断地处理更多的人类粪便”。

在发展中国家中，国际能源机构估计大约有25亿人利用生物物质来做饭，如木炭、农业废物、动物粪便等。林务局统计得出，在肯尼亚，木炭占据了大约82%的城市家庭能源供给和34%的乡村家庭能源供给。然而它也却是森林面积减少的主要原因——2013年研究表明木炭的需求量大约为1630万立方米，而实际上仅仅只有730万立方米的木炭供给量。更不用说由于像木炭这样的固体燃料，在不充分燃烧时引起的空气污染，以及每年引起的死亡人数。

更换耗能较小的烹饪炉，似乎是一个解决方案，但一些研究表明新科技的普及比较困难，所以对于民众来说，更换使用燃料似乎比更换炉子更具可行性。研究表明，如果利用世界上收集到的人类排泄物来发电，可以供给1.38亿个家庭使用。

给当地一些小型企业和餐馆提供生活燃料，是Sanivation公司最开始的业务。

Woods说Sanivation通过太阳能加热处理，得到的能源煤球，比普通木炭更加耐用，可达2倍之久，而释放的CO和微粒物却仅为木炭的三分之一。面对木炭快速的价格浮动，煤球的价格依旧与木炭相当，然而在使用煤球的同时，还可以保护森林。

在本周之前，大约50人的团队每月可以分批处理2吨的粪便。在奈瓦沙连续流水线系统上线后，Sanivation公司估计每月可以处理6~8吨的粪便，并且压缩了处理所必需的空间，有希望将消费者的数量提高至成百上千，甚至更多！

加工过程涵盖了从公共厕所收集排泄物到能源煤球这一整个流程。第一阶段处理：通过太阳光加热来净化粪便，从而杀死有害的病菌。

由玻璃和钢构成的聚光器，面积大约为5 m2。阳光经过反射聚集到废物所在玻璃接受器上（面积大约为13×13 cm2），将粪便加热温至大约60℃。由水泥和玻璃纤维构成的另外一端，因为具有绝缘的性能，因而能够防止热量流失。

处理工艺：一旦粪便温度达到足够高，病菌就会被杀死。研究表明，在60℃条件下加热处理1h可以达到净化效果。Woods说，许多研究者们仍然致力于寻找更低的温度下以及更短的处理时间，来实现粪便净化过程。但是目前Sanivation为了小心起见，采用了60℃加热3h的处理工艺。

本周之前，在满足安全要求条件下， Sanivation团队将产物与其他废料，如木炭粉或木屑等均匀混合。因为排泄物具有很高的纤维含量，所以在加热处理后，经过冷却干燥，得到致密、强度大的煤球。（Woods提到，处理工艺是对外保密的，因而不能透露，但是你得到的会是性能优良的可燃性固体燃料。）

利用连续流水作业系统，将废物加热处理5~10 min后，通过管道转移至绝缘的水泥-玻璃纤维容器中，经耗时为3h的热处理后，将进入到煤球生产阶段，传感器在整个处理过程用来严格控制温度。

Woods说，因为一些零部件在有效性和质量上要求很高，且很难得到，所以运转这样一个新系统是非常困难的，也不能到家得宝公司，随意挑一个新的零件。

“我想我们已经准备好放一些废物进去。 本周是时候让该系统进行正常工作了。”

作为非洲基督徒组织在肯尼亚的创建者和总统，Salim Mayeki Shaban利用一种叫做水葫芦的入侵物种来制作木炭。与此同时，他还出售特定炉子，用来使用和生产他的木炭。这种木炭材料主要是当作一种肥料成分，同样也是一种燃料。在一条skype信息中，他写道由于价格方面的局限，以及人们缺乏相关知识，所以大约70%的肯尼亚人民依然在使用传统的木炭燃料。一旦大多数人们了解了这部分相关知识后，他们或许会另有抉择。

在乌普萨拉瑞，一名瑞典农业大学的环境工程师，Björn Vinnerås开发出了一套就地卫生系统，并在瑞典、非洲、亚洲以及拉丁美洲等地方投入使用。在这项工程中，有一项是收集粪便和尿素，他像Shaban一样，并不是将其转化为能源，而是转化为植物肥料。Vinnerås说：“如果你将废物成功地转化为一种资源，你可以从中得到很高的收益。”

和其他木炭燃料不同，Vinnerås说，Sanivation系统可以解决公共厕所排泄物容纳不下的问题：如果它溢出地面，这些粪便将会污染环境。将人类粪便作为肥料这一观念，对于公众来说在一时间可能难以接受，但是，在乡村地区人们已经将牛粪作为一种燃料来使用。他说：“这些在自然界已经存在了。”

Woods说粪便这一意象经常会被谈及，但Sanivation并不觉得这是一个难题，因为“一旦人们尽力尝试了，几乎所有的问题都会迎刃而解”。Sanivation公司首先解决了这项难题，而且生产的煤球，在气味上和外观上都不像粪便。

除了来自肯尼亚以外的社会以及政治上的阻碍，最主要的挑战是煤球的质量。如果采用其他材料来制作煤球，会引入一些污染物如泥土，从而降低了煤球的质量。

在肯尼亚，大多数木炭的销售是不合法的，然而Sanivation和当地企业配合得很好，主要是因为它能够满足能源的可持续调控，因此企业主们不需要担心Sanivation像其他传统能源供给商一样，突然间销声匿迹。在10月，Sanivation已向20多个小型企业和餐馆售出了大约8公吨的煤球。

相比之下，一个企业通常会购买大约200 kg到2吨的煤球，一个家庭仅仅只需要购买几千克，所以Sanivation公司首先将小型企业和餐馆作为主要的供给对象，因为他们都是大规模的购买本公司的煤球。然而，公司接下来计划向家庭市场拓展业务，主要原因是家庭在购买时，具有“较高的单价”。伍兹也希望公司可以将业务拓展到各个自治市，在销售煤球的同时，推广销售改善卫生条件的各种马桶。

Woods说：“这些都是一些简单的科技，在肯尼亚，确实也是操作的关键所在。”

在未来，技术上的革新包括利用传送带来运输粪便等废物。明年，团队希望将系统加工量提升到30吨每月。这些其他形式的能源，它们同样也是必要的。

原文链接：Kenyan Startup Uses the Sun to Turn Human Waste into Cooking Fuel。（见下方“阅读原文”）

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，赵飞龙编译，丁菲菲审核，点击下方“阅读原文”进入材料牛报名加入编辑部。

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