В Мичиганском университете (University of Michigan) уверены, что моча не должна попадать в городскую канализацию. Создание инфраструктуры сбора мочи с целью её переработки принесёт многократную выгоду. Очищать сточные воды будет дешевле и проще, а из мочи мы получим полезные химикаты, сократив зависимость от невозобновляемых ресурсов.
В статье, опубликованной в журнале Environmental Science & Technology, рассказывается о том, как повлияет на окружающую среду внедрение централизованной системы отвода мочи. Сейчас таких систем не существует, но реализованы два исследовательских проекта, результаты работы которых позволили Стивену Хилтону (Stephen Hilton) предсказать, какую пользу принесёт переработка мочи в масштабах города.
По расчётам Хилтона, переработка мочи — дело выгодное. Во-первых, сточные воды с заметно меньшим её количеством будет проще очищать. Во-вторых, сама моча станет ценным источником веществ, необходимых для производства удобрений — азота, фосфора и калия.
Для того, чтобы оценить затраты на очистку сточных вод от компонентов мочи, были задействованы данные нескольких водоочистных предприятий — в Мичигане, Вермонте и Вирджинии. Очистные сооружения Вирджинии расположены в районе Чесапикского залива и на них особенно строго следят за удалением из стоков азота и фосфора (так как избыток пищи для бактерий убивает водоёмы).
Хилтон с коллегами, используя метод, известный как оценка жизненного цикла, сравнили производительность гипотетических крупномасштабных централизованных установок по отводу мочи и производству удобрений с производительностью существующих очистных сооружений и производством удобрений с использованием невозобновляемых ресурсов.
Отвод и последующая переработка мочи стали явными победителями в большинстве категорий, по которым проводилось сравнение, и в некоторых случаях устраняли необходимость в определённых химических веществах для очистки сточных вод. С другой стороны, один из методов получения удобрений, полученных из мочи, грозит постоянным ростом закисления.
Около половины мирового объёма производства еды зависит от синтетических удобрений, полученных из невозобновляемых ресурсов. Для получения фосфорных удобрений нужны фосфорсодержащие руды. Производство азотных удобрений — энергоёмкий процесс, в котором используется природный газ и на долю которого приходится 1,2% мирового энергопотребления (и связанных с ним выбросов парниковых газов).
Системы водоснабжения и водоотведения в США потребляют 2% электроэнергии, причём удаление азота и фосфора — один из наиболее энергоёмких процессов.
Вопрос переработки мочи активно изучается в Мичиганском университете с 2016 года, тогда Национальный научный фонд (National Science Foundation, NSF) выделил на это 3 миллиона долларов. Туалеты одного из кампусов были переоборудованы, собранная моча поступает в университетскую лабораторию, где её превращают в удобрения. Полученные в ходе реализации этого и подобного, реализуемого в Вермонте, проекта данные масштабировались до уровня города.
«Результаты обнадеживают, они демонстрируют потенциальные экологические преимущества крупномасштабных систем отвода мочи и рециркуляции, дают основания полагать, что мы находимся на правильном пути и должны продолжать развивать эти технологии»,
