Genom att omforma avloppssystem kan vi bygga en cirkulär pee-conomy

Jenna Senecal blev intervjuad av Populärvetenskap (Popular Science), en allmänt spridd tidning i Nordamerika, om potentialen att på ett säkert sätt återvinna näringsämnen från människourin för att skydda miljön. Bläddra ner för att läsa artikeln.

Ditt kiss kan vara den gyllene biljetten till en grönare värld

Vi spolar ner en hel del av värdefulla näringsämnen i avloppet. Markus Spiske

Medan många av oss helt enkelt spolar och glömmer det, har vårt kiss potential att vara en värdefull resurs. Urin innehåller näringsämnena kväve, fosfor och kalium – en trio som i jordbruket kallas NPK – i lösliga former som växter kan ta upp, liknande syntetiska gödningsmedel som ofta används i grödproduktion.

Som det för närvarande hanteras gör världens kiss inte oss eller planeten en tjänst. Endast sju procent av världens avloppsvatten behandlas fullständigt för att avlägsna kväve och när det urinaktiga utflödet släpps ut i vattenförekomsterna fungerar det som ett föroreningar, vilket orsakar algblomningar och fiskavledningar. Cirka  80 procent av avloppsvattnet globalt går tillbaka till miljön helt obehandlat och bidrar till spridningen av sjukdomar.

Tillverkning av syntetiskt gödselmedel är starkt beroende av begränsade resurser och fossila bränslen. Omvandling av kväve från en gas – den typ som utgör mer än 70 procent av luften – till en löslig förening som växter kan använda är beroende av fossila bränslen; man beräknar att denna reaktion, känd som Haber-Bosch-processen, förbrukar cirka  en procent av all energi som produceras i världen. Fosfor och kalium är emellertid mineraler med begränsade reserver. Även om uppskattningarna varierar, säger vissa forskare att vi skulle kunna nå “toppfosfor” omkring år 2030, varefter produktionen kommer att minska när mineralreserverna och kvaliteten minskar.

Därför ökar drivkraften för återvinning av vårt eget flytande guld: återvunnet kiss kan lätt ersätta konventionella gödselmedel.

Vid Rich Earth Institute i Vermont har forskare samlat urin från närliggande invånare och genomfört fältförsök. Institutet utnyttjas i ett samhällsnätverk, där cirka 200 personer bidrar med hjälp av speciella toaletter som skiljer urin från fekalier. I tester som jämförde kontroller av urin, syntetiskt gödningsmedel och icke-gödsel har de inte hittat någon skillnad i avkastningen från höfält som gödslats med kiss och konventionellt gödselmedel. “[Urinåtervinning] hanterar två problem på en gång”, säger forskningsdirektör Abraham Noe-Hays: avloppsvattnets överskott av kiss och jordbrukets behov av kväve. “Och det är en cirkulär ekonomi när du återvinner urin, för det du brukade tänka på som avfall är nu faktiskt råvaran.”

Urinuppsamlande toaletter och urinaler har funnits i årtionden. De är emellertid inte utan problem – de kan bli stinkande och producera en enorm volym kiss som inte kan lagras på ett enkelt sätt, säger Jenna Senecal, forskare som studerar uringödselproduktion vid Sveriges lantbruksuniversitet. En familj på fyra kissar cirka 13 liter per vecka och det kan uppgå till miljoner liter varje år i en storstad. Därför är Senecal en del av ett team som utvecklar en potentiell lösning: ett urinavdunstningssystem.

Att koncentrera urinen genom avdunstning är dock svårare än att bara värma upp det. När vi kissar finns kväve mestadels i föreningen urea. Men enzymer i kisset omvandlar urea till ammoniak, som är flyktigt, bildar en gas och svävar bort. Senecal arbetar med ett avdunstningssystem som använder ett alkaliskt material för att höja kissets pH, vilket förhindrar denna reaktion. När pH-värdet är över 10 är det möjligt att avdunsta vattnet och skapa ett näringstätt kisspulver som är fem procent volymen av startvätskan. Genom torkning säger teamet att de kan skapa ett gödselmedel som är lika näringstätt per massenhet som ett typiskt konventionellt gödselmedel.

Det torra kisset kan förvandlas till pellets som säljs till jordbrukare. Senecal lanserade nyligen företaget Sanitation360 för att få uttorkad kiss till marknaden. “Vi har redan ett ganska stort intresse”, säger hon. Hon har redan kontaktats av en havremjölkproducent och ett ölföretag. Om Sanitation360s toalettdesign som snart kommer att börja ta fart verkar det finnas en marknad för livsmedelsproducenter som vill växa sig grönare.

Det finns också flera andra sätt att koncentrera kisset. På Rich Earth Institute arbetar Noe-Hays med en frysbaserad metod. När kisset i en tank kyls fryser vattendelen separat, vilket gör det möjligt att dränera bort mer koncentrerad urin. Det slutliga materialet har 90 procent mindre volym och bibehåller 90 procent av dess näringsämnen.

Hittills tyder forskning på att kissåtervinning verkligen har en nettomiljöfördel jämfört med nuvarande konventionella avlopps- och gödningsmedelssystem. I en livscykelanalys som jämförde ett traditionellt avloppssystem med ett urinledande system fann Stephen Hilton, en hållbara-systemforskare vid University of Michigan, att det senare presterade bättre i ett antal miljöåtgärder, presterade bättre i ett antal miljöåtgärder, inklusive utsläpp av växthusgaser, energianvändning, sötvattensanvändning och potentialen att driva upp algblomningar i vattenkroppar.

Analysen redogjorde också för den energi och det material som behövs för avloppsanläggningar för att avlägsna kväve och fosfor från avloppsvatten och miljöpåverkan av att producera gödselmedel från kiss jämfört med konventionella processer. “Urinavledning är förhoppningsvis ett sätt vi kan få ett mer effektivt system”, säger Hilton.

I framtiden kanske vi inte bara drar ut flaskor, burkar och matrester till trottoarkanten utan också en hink med koncentrerat kiss.

Länk till originalartikeln: https://www.popsci.com/story/environment/human-pee-as-fertilizer/

Kontakt: Jenna Senecal

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *