“利用科學(xué)的突飛猛進(jìn)得到能源”，這句話寫(xiě)在邁克˙霍夫曼的個(gè)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(huì)發(fā)現(xiàn)，這句話是對(duì)他研究生涯的最好注腳。

邁克˙霍夫曼是美國(guó)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(lái)，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(jí)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(lái)，霍夫曼受到中國(guó)一些高校邀請(qǐng)，多次來(lái)到中國(guó)舉辦講座，參加學(xué)術(shù)會(huì)議。他甚至已經(jīng)有了一個(gè)中文名字—賀明開(kāi)。前不久，霍夫曼再次來(lái)到中國(guó)，出席了“廁所創(chuàng)新大賽—中國(guó)區(qū)”的啟動(dòng)儀式。

變糞為寶

霍夫曼職業(yè)生涯早期的主要興趣點(diǎn)在于研究過(guò)氧化氫和相關(guān)過(guò)氧化物應(yīng)用于污染控制的優(yōu)勢(shì)，而過(guò)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(kāi)始積極研究一些與太陽(yáng)能燃料制造相關(guān)的問(wèn)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(jiǎng)的新型太陽(yáng)能馬桶。

霍夫曼設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能馬桶內(nèi)含有一個(gè)太陽(yáng)能供電的生化反應(yīng)器，它能夠?qū)⑹占�的水和人類排泄物分解之后轉(zhuǎn)化為肥料和氫氣，而經(jīng)過(guò)消毒處理過(guò)后的水(主要來(lái)源其實(shí)是尿液)可以用于灌溉或沖廁。

雖然處理排泄物并不是一個(gè)小的工程，但在接受美國(guó)國(guó)家公共廣播電臺(tái)的采訪中，他曾經(jīng)自信地回答：“對(duì)于一個(gè)普通家庭來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)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(gè)家庭人數(shù)是5人，那么一天將總計(jì)產(chǎn)生1千克糞便和5公升水。我們的馬桶在3~4小時(shí)內(nèi)就可以將它們處理完�！倍�在北京，接受新華社記者采訪時(shí)，霍夫曼說(shuō)：“想象一下，一個(gè)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(gè)抽水馬桶誕生。這項(xiàng)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(guò)去了，相比醫(yī)療、通訊等領(lǐng)域，廁所再也沒(méi)有任何革命性的創(chuàng)新。另一方面，沖水式馬桶需要耗費(fèi)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(duì)于很多發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，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。

2012年，蓋茨基金會(huì)發(fā)起了“全球廁所創(chuàng)新大賽”，試圖掀起一次新的“廁所革命”。蓋茨基金會(huì)對(duì)“下一代廁所”的要求非常嚴(yán)苛：衛(wèi)生、節(jié)能、廉價(jià)和舒適。這樣的要求并沒(méi)有難倒霍夫曼和他的研究小組，他們?cè)O(shè)計(jì)的太陽(yáng)能馬桶最終拔得頭籌，獲得了10萬(wàn)美金的獎(jiǎng)勵(lì)。

霍夫曼的太陽(yáng)能馬桶完全滿足“下一代廁所”的所有條件。太陽(yáng)能馬桶用太陽(yáng)能電池板為馬桶內(nèi)部的電化學(xué)系統(tǒng)供能。這樣一來(lái)會(huì)產(chǎn)生兩種物質(zhì)：一種是氫氣，另一種是尿液中的鹽分產(chǎn)生的氯。氯能產(chǎn)生一種溫和的消毒液來(lái)沖洗廁所，而氫氣則能夠被用來(lái)烹飪或給燃料電池充電產(chǎn)生電能。整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的固體殘?jiān)鼊t可以用做化肥。

毋庸置疑，對(duì)于蓋茨基金會(huì)提出的定義“下一代廁所”的所有條件，霍夫曼的太陽(yáng)能馬桶都能夠滿足：衛(wèi)生：它可以去除人類排泄物中的病原體，并將其轉(zhuǎn)化為可用的能源;節(jié)能：它不需要外接水源、電源以及排水管道系統(tǒng);廉價(jià)：每人每天使用它的綜合成本少于5美分;舒適：太陽(yáng)能馬桶外表美觀、無(wú)異味。

就像霍夫曼的個(gè)人網(wǎng)站上寫(xiě)的那樣：利用科學(xué)的突飛猛進(jìn)得到能源。他一直致力于能源的循環(huán)利用。以前他作為索諾瑪研究機(jī)構(gòu)的共同創(chuàng)始人時(shí)，他就曾為NASA的一艘航天飛機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)排尿系統(tǒng)，他也曾為海軍設(shè)計(jì)過(guò)污水處理系統(tǒng)，還參與過(guò)為寶馬汽車制造氫燃料的項(xiàng)目。

當(dāng)霍夫曼發(fā)明出了一個(gè)可持續(xù)性的、可產(chǎn)生能源的太陽(yáng)能馬桶的消息傳出來(lái)后，他的手機(jī)比往常響得更頻繁了�！八�(太陽(yáng)能馬桶)引起了廣泛的興趣”，霍夫曼在介紹項(xiàng)目的一個(gè)視頻里說(shuō)，“無(wú)論怎樣，我們希望設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)能夠幫助發(fā)展中國(guó)家減少因不衛(wèi)生而導(dǎo)致的疾病傳播。”

在設(shè)計(jì)出獲獎(jiǎng)的模型之后，霍夫曼和他的研究小組下一步的任務(wù)是：在盡量減少成本的前提下，制作出一個(gè)可以正常運(yùn)營(yíng)的成品。