“利用科學的突飛猛進得到能源”，這句話寫在邁克˙霍夫曼的個人網(wǎng)站最醒目的位置，如果你了解霍夫曼的研究領域，以及他做出的卓越貢獻，你就會發(fā)現(xiàn)，這句話是對他研究生涯的最好注腳。

邁克˙霍夫曼是美國工程院院士、加州理工學院工程與應用科學系教授，四十年來，他的研究領域覆蓋了大氣化學、光化學、環(huán)境催化、高級氧化脈沖功率等離子體化學以及污染的控制等環(huán)境科學與環(huán)境化學的方方面面。近年來，霍夫曼受到中國一些高校邀請，多次來到中國舉辦講座，參加學術會議。他甚至已經(jīng)有了一個中文名字—賀明開。前不久，霍夫曼再次來到中國，出席了“廁所創(chuàng)新大賽—中國區(qū)”的啟動儀式。

變糞為寶

霍夫曼職業(yè)生涯早期的主要興趣點在于研究過氧化氫和相關過氧化物應用于污染控制的優(yōu)勢，而過氧化氫現(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始積極研究一些與太陽能燃料制造相關的問題，其中就包括曾經(jīng)贏得“第一屆全球廁所創(chuàng)新大賽”一等獎的新型太陽能馬桶。

霍夫曼設計的太陽能馬桶內(nèi)含有一個太陽能供電的生化反應器，它能夠將收集的水和人類排泄物分解之后轉化為肥料和氫氣，而經(jīng)過消毒處理過后的水(主要來源其實是尿液)可以用于灌溉或沖廁。

雖然處理排泄物并不是一個小的工程，但在接受美國國家公共廣播電臺的采訪中，他曾經(jīng)自信地回答：“對于一個普通家庭來說，太陽能馬桶可以足夠擔負起轉換能源的作用。假設一個家庭人數(shù)是5人，那么一天將總計產(chǎn)生1千克糞便和5公升水。我們的馬桶在3~4小時內(nèi)就可以將它們處理完�！倍�在北京，接受新華社記者采訪時，霍夫曼說：“想象一下，一個人每天可以排泄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，世界上第一個抽水馬桶誕生。這項發(fā)明引發(fā)了公共衛(wèi)生領域的革命。但如今200多年過去了，相比醫(yī)療、通訊等領域，廁所再也沒有任何革命性的創(chuàng)新。另一方面，沖水式馬桶需要耗費巨大的水資源，而城市中排水和污水處理系統(tǒng)的建設也需要大筆資金。對于很多發(fā)展中國家來說，高昂的成本往往讓他們望而卻步，只能降低廁所的衛(wèi)生標準。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”。蓋茨基金會對“下一代廁所”的要求非常嚴苛：衛(wèi)生、節(jié)能、廉價和舒適。這樣的要求并沒有難倒霍夫曼和他的研究小組，他們設計的太陽能馬桶最終拔得頭籌，獲得了10萬美金的獎勵。

霍夫曼的太陽能馬桶完全滿足“下一代廁所”的所有條件。太陽能馬桶用太陽能電池板為馬桶內(nèi)部的電化學系統(tǒng)供能。這樣一來會產(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沖洗廁所，而氫氣則能夠被用來烹飪或給燃料電池充電產(chǎn)生電能。整個過程產(chǎn)生的固體殘渣則可以用做化肥。

毋庸置疑，對于蓋茨基金會提出的定義“下一代廁所”的所有條件，霍夫曼的太陽能馬桶都能夠滿足：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：每人每天使用它的綜合成本少于5美分;舒適：太陽能馬桶外表美觀、無異味。

就像霍夫曼的個人網(wǎng)站上寫的那樣：利用科學的突飛猛進得到能源。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構的共同創(chuàng)始人時，他就曾為NASA的一艘航天飛機設計了一個排尿系統(tǒng)，他也曾為海軍設計過污水處理系統(tǒng)，還參與過為寶馬汽車制造氫燃料的項目。

當霍夫曼發(fā)明出了一個可持續(xù)性的、可產(chǎn)生能源的太陽能馬桶的消息傳出來后，他的手機比往常響得更頻繁了�！八�(太陽能馬桶)引起了廣泛的興趣”，霍夫曼在介紹項目的一個視頻里說，“無論怎樣，我們希望設計出的系統(tǒng)能夠幫助發(fā)展中國家減少因不衛(wèi)生而導致的疾病傳播。”

在設計出獲獎的模型之后，霍夫曼和他的研究小組下一步的任務是：在盡量減少成本的前提下，制作出一個可以正常運營的成品。