蓋茨要革廁所的命 投千萬中國選四方案
全球每天有約10億人是在露天排便,有21億人使用的廁所直接將污水排放出去,每年還有約150萬名兒童,由于吃下了被糞便污染的食物與飲水,而死于腹瀉相關(guān)疾。粠锩绾谓鉀Q他們的問題?
【財新網(wǎng)】(記者 徐和謙)一則微軟創(chuàng)始人比爾‧蓋茨痛飲糞便凈化水的視頻近日在互聯(lián)網(wǎng)廣為流傳。而他對如廁及相關(guān)產(chǎn)品的關(guān)注還不僅限于此。他管理的蓋茨基金會砸下重金在全球征集富有創(chuàng)意的廁所改良方案。
從2011年開始,蓋茨基金會便啟動了“全球廁所創(chuàng)新大賽”在全球征集科研創(chuàng)意,為開發(fā)無水、節(jié)能、成本低廉的“下一代廁所”做準備。而自2013年起,蓋茨基金會則宣布投入500萬美元,舉行中國區(qū)的廁所創(chuàng)新大賽。
據(jù)主持廁所創(chuàng)新大賽中國區(qū)項目的北京科技大學教授李子富介紹,蓋茨基金會在全球范圍內(nèi),只有在中國和印度,舉辦了以單一國家為范圍的競賽。
2014年1月,第一輪中國區(qū)廁所創(chuàng)新大賽的項目征集工作正式啟動,歷經(jīng)初選、詳細方案評估、國際專家評選后,蓋茨基金會在2015年1月26日宣布了最終在第一輪競賽中脫穎而出的四個優(yōu)秀方案。
這四個方案也將獲得總額約1300萬人民幣的資助,以進行生產(chǎn)原型機、現(xiàn)場測試、實際使用評估等后續(xù)開發(fā)階段。
據(jù)蓋茨基金會表示,中國區(qū)廁所創(chuàng)新大賽的第二輪比賽自1月26日啟動并開始征集方案后,參賽者需在3月5日完成初步方案提交;5月5日由蓋茨基金會公布初選結(jié)果;入圍者則需于6月7日提交詳細方案。最終,蓋茨基金會將在6月25日公布最終評選結(jié)果,并于7月5日完成簽約。
廁所為何重要?
在中國農(nóng)村的2.6億個農(nóng)戶中,仍有超過25%的人,沒有辦法用上現(xiàn)代化的衛(wèi)生廁所。據(jù)國家衛(wèi)計委主任李斌在2014年10月的一場會議上說,目前,中國農(nóng)村的衛(wèi)生廁所普及率為74.1%;在東部省份農(nóng)村,普及率則到了90%以上。但在1993年,中國農(nóng)村的衛(wèi)生廁所普及率僅有7.5%。
現(xiàn)代化的衛(wèi)生廁所設施,不但在中國仍未完全普及,在全球更有超過25億的人口由于缺乏水資源,沒有匹配的電力、下水管道和排污系統(tǒng),而無法使用最基本的安全公共衛(wèi)生設施。目前,全球還有80%的人類排泄物被直接排入了湖泊、河流等自然水體。
根據(jù)比爾及梅琳達‧蓋茨基金會(下稱蓋茨基金會)提供的一組數(shù)據(jù)顯示,全球每天有約10億人是在露天排便;有21億人使用的廁所直接將污水排放出去,或者未能連接到能夠安全清理排泄物的化糞池。每一年,全球還有約150萬名兒童,由于吃下了被糞便污染的食物與飲水,而死于腹瀉相關(guān)疾;除致死風險外,慢性腹瀉還損傷了兒童的免疫系統(tǒng)、身體發(fā)育和智力成長。
國家衛(wèi)計委疾病預防控制局副局長張勇曾在2014年4月的“世界衛(wèi)生日”宣傳活動上稱,從2004年以來,中央政府累計投入了82.7億元人民幣,在中國農(nóng)村地區(qū)改造了2103萬個廁所。隨著衛(wèi)生廁所設施的普及,近年來在農(nóng)村地區(qū),痢疾、傷寒、甲肝等腸道傳染病的發(fā)病率均呈逐年下降趨勢。
國家衛(wèi)計委主任李斌還曾引用一份2009年至2011年,醫(yī)改農(nóng)村廁所改造項目地區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明,由于引入了現(xiàn)代化的衛(wèi)生廁所,項目實施地區(qū)的糞─口傳染病發(fā)病率,已從37.5/10萬下降至22.2/10萬。
清華大學環(huán)境學院副教授周律說,從公共衛(wèi)生角度而論,現(xiàn)代化的抽水馬桶對人類文明的貢獻不亞于青霉素等重大醫(yī)學發(fā)明,甚至還將全球人類平均壽命延長了20歲左右。
然而,從18世紀下半葉便已發(fā)明、運作原理迄今并無明顯改變的抽水馬桶系統(tǒng),是否仍應是未來公共衛(wèi)生設施發(fā)展的標準途徑?顯然,包括比爾‧蓋茨在內(nèi)的許多人,并不甘于接受這樣的答案。
過去幾屆全球廁所創(chuàng)新競賽中,諸如用尿液發(fā)電給手機充電,或以微波加熱將糞便轉(zhuǎn)為合成氣體等看似“瘋狂”的概念不斷被發(fā)掘出來
中國人發(fā)明新廁所
李子富告訴財新記者,蓋茨基金會單獨資助中國區(qū)競賽項目的理由,和中國人口基數(shù)大、在解決世界公共衛(wèi)生問題時的杠桿作用較強有關(guān)。此外,蓋茨基金會對中國科學家的研發(fā)能力,以及對中國企業(yè)能夠?qū)⒖蒲懈拍钌唐坊,降低成本、批量生產(chǎn)的期望也比較高。
“我們在中國區(qū)辦廁所創(chuàng)新比賽,不只希望能夠解決中國的廁所問題,還希望能夠把中國廠商的成熟技術(shù)推廣到其它地方去”。李子富說。
中國區(qū)有四套排名不分先后的方案脫穎而出,分別由上海理工大學、清華大學、北京化工大學和萬若(北京)環(huán)境工程技術(shù)公司設計。
其中,上海理工大學發(fā)明的,是以生物燃料電池和微生物電解作用為核心、能夠取代傳統(tǒng)化糞池的黑水處理反應器。
清華大學構(gòu)思了以兩極正滲透技術(shù)為核心,最后可以產(chǎn)出清潔水的糞尿污水資源化處理系統(tǒng)。
北京化工大學的設計,是以糞尿源頭分離為基礎(chǔ)、模仿自然界石油生成過程,透過反應釜將糞便轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)油、將尿液轉(zhuǎn)化為有積液肥的糞便生物質(zhì)油制備裝置。
萬若(北京)環(huán)境工程技術(shù)公司所則提出了無水氣沖廁所系統(tǒng)的方案。該公司的負責人張健說,現(xiàn)在對于中國研發(fā)者的主要挑戰(zhàn),是在這一領(lǐng)域中的外國創(chuàng)新方案已經(jīng)提煉多年,“事情就是這么點事情,要想出完全不一樣的點子并不容易”。
蓋茨基金會的污水處理工程專家Doulaye Kone強調(diào),這場創(chuàng)新競賽要求的并不參賽者設計出一整套全新的體系,哪怕只要有任何一個環(huán)節(jié)具有創(chuàng)新意義,都可以參加比賽。而蓋茨基金會也會協(xié)助全球范圍內(nèi)的各類創(chuàng)新構(gòu)想進行配對,使不同地區(qū)研發(fā)者提出的創(chuàng)意能夠加以組合,發(fā)揮更佳的綜效,并使科研成果的商品化及早實現(xiàn)。
這項有趣大賽的設計,必須符合蓋茨基金會的一定要求,其核心精神是適用于管網(wǎng)等基礎(chǔ)設施不完備的地區(qū),符合無污染、使用便捷、成本低廉、可商業(yè)化等特征。
具體要求為:糞便需要無害化,能夠無污染排放;無需外接水管、下水道或供電電網(wǎng);可持續(xù)使用5年以上;能夠以用戶為中心滿足其需求;以產(chǎn)出清潔的再生水、肥料或能源等方式,實現(xiàn)物質(zhì)的再利用;能夠構(gòu)建出詳細的商業(yè)鏈,使排放廢棄物的處理能夠商品化等。
在成本方面,現(xiàn)已經(jīng)開放征集的中國區(qū)廁所創(chuàng)新大賽第二輪比賽,則要求需不超過每人每日0.3元人民幣的標準,并最終能達到每人每日0.06元人民幣的狀態(tài),使最貧困地區(qū)的人民或社區(qū)都能承擔得起。
市場前景
李子富說,各個入選的優(yōu)秀方案在經(jīng)過原型機制作、性能實測等后續(xù)考驗后,并非每一個項目都能走向商品化。Doulaye Kone也表示,有些概念在經(jīng)過實測過后不能運作,是可以預期的,但不需視之為失敗,在推動一項變革性的系統(tǒng)工程時,這都是需要面臨的風險。
蓋茨基金會中國代表處的新聞官張璟則表示,蓋茨基金會除給予優(yōu)秀的研發(fā)團隊資金支持外,也會協(xié)助研發(fā)團隊媒合具有生產(chǎn)意愿的企業(yè)廠商,但也并不限制研發(fā)團隊自尋生產(chǎn)開發(fā)伙伴,“就像我們把一個姑娘給養(yǎng)大了,她可以自由戀愛,但我們也可以幫忙找老公” 。
Doulaye Kone在回答財新記者提問時還強調(diào),蓋茨基金會不僅要對研發(fā)團隊給予支持和投資,還需要讓相關(guān)的國家及其政府了解此一領(lǐng)域的創(chuàng)新進展,例如不需要廣接下水道、大形污水處理廠等昂貴投資的下一代廁所系統(tǒng)如何才能運作,并制定出新的公共衛(wèi)生設施生產(chǎn)標準,才能鼓勵企業(yè)投入生產(chǎn)。
蓋茨基金會的水和環(huán)境衛(wèi)生部門主任Brian Arbogast預估,到2030年,在全球貧困地區(qū)擁有27億潛在消費者的背景下,下一代廁所的產(chǎn)值能達到每年80億美元,市場之大完全足以驅(qū)動商業(yè)力量投入推廣。
Brian Arbogast在回答財新記者提問時還透露,在兩個星期以前,蓋茨基金會已經(jīng)和印度的城市發(fā)展部簽署了諒解備忘錄,應邀協(xié)助印度政府尋找興建大量現(xiàn)代廁所的最佳方案。
自2013年莫迪當選總理后,將廣建廁所上升為國家重大政策。Brian Arbogast說,任何一項重大創(chuàng)新都需要強大的政治意志,過去的印度政府對于改進廁所設施的政治意志不強,但現(xiàn)在蓋茨基金會則非常興奮能夠積極參與其中。
Brian Arbogast還說,在過去幾屆全球廁所創(chuàng)新比賽中獲獎的科研成果,現(xiàn)在也有部分已經(jīng)投入到達卡、塞內(nèi)加爾和中國進行試用。
李子富告訴財新記者,在中國,已有交通部門官員表態(tài)對新型廁所的開發(fā)很感興趣,并表示若技術(shù)成熟,未來可廣泛應用到高速公路休息站、機場或火車站等大型公用廁所中。此外,住健部在推動生態(tài)城市建設時,也已注意到新型廁所的研發(fā)思路。
張健則稱,萬若公司研發(fā)的氣沖馬桶,和利用通氣管路把各家馬桶連通到一處、統(tǒng)一收集高濃度的排泄物后,再與秸桿等有機物質(zhì)混合干化產(chǎn)生有機肥的系統(tǒng)設施,已在邯鄲的城鄉(xiāng)結(jié)合部進行實測應用。“現(xiàn)在新廁所在那邊使用了一年,已經(jīng)是當?shù)匕傩者^年、聚會討論的話題了,甚至還會主動邀請別人來自己家在上廁所”。
張健還反思,目前在全世界,只有四五個國家實際達到全國下水道接管率超過九成的水準,但“這個事實上沒有普及、難以復制的模式,人們卻都把它當成天經(jīng)地義”。
李子富說,目前國際上計算每人每天如廁用水量的標準,大約是一天六次,每次使用九升水;如果使用節(jié)水系統(tǒng)的馬桶,每次則為六升水,合計每人每天的如廁用水量便是54升或36升。但如果免用水的新型廁所能夠成功推廣,這些水資源都能節(jié)省下來。█