Желтое золото городов: как моча станет удобрением будущего

Повторное использование человеческой мочи может стать ключом к производству экологически чистых удобрений для городского сельского хозяйства, принося значительные выгоды для окружающей среды. К такому выводу пришли ученые из Института экологических наук и технологий при Автономном университете Барселоны (ICTA-UAB), оценив потенциал извлечения азота из так называемой «желтой воды» зданий. Этот подход не только способствует устойчивому земледелию, но и сокращает выбросы CO2 и потребление воды.

Мировой спрос на удобрения в сельском хозяйстве неуклонно растет, что обостряет проблему зависимости от невозобновляемых ресурсов. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), потребность в азоте ежегодно увеличивается на 1%, что эквивалентно более чем миллиону тонн. Производство таких удобрений в значительной степени зависит от ископаемого топлива — природного газа, нефти и угля, что ведет к огромным энергозатратам и выбросам углекислого газа.

Испанские исследователи утверждают, что извлечение питательных веществ из человеческой мочи способно преобразить городское сельское хозяйство. В своей работе, опубликованной в научном журнале Resources, Conservation and Recycling, они объясняют, что использование мочи позволяет задействовать местные ресурсы, минимизировать зависимость от внешних поставок и создать более ответственный с экологической точки зрения производственный цикл. Человеческая моча является богатым источником питательных веществ, особенно азота, необходимого для роста растений.

Для проверки своей гипотезы ученые развернули экспериментальную площадку в здании ICTA-UAB. Здесь находится пилотная установка по извлечению азота и теплица на крыше, где проверяется влияние полученного удобрения на урожай томатов. Процесс начинается в подземном блоке, куда моча из безводных писсуаров поступает в специализированный реактор. Там с помощью микроорганизмов мочевина преобразуется в нитраты — форму азота, которую растения легко усваивают.

Полученные нитраты затем используются для полива гидропонных томатных культур в теплице на крыше. Результаты впечатляют: из одного кубометра обработанной «желтой воды» удается получить 7,5 кг азота. Этого количества, по расчетам, достаточно для выращивания 2,4 тонны томатов в условиях открытого грунта.

Хотя исследование пока проводится в лабораторном масштабе, его результаты показывают, что при более широком внедрении технологии — например, при подключении всех писсуаров в здании к реактору, — экологическое и экономическое воздействие будет значительно снижено. Ученые продолжают экспериментальную работу, в том числе анализируют возможное попадание фармацевтических соединений, потребляемых людьми, в ткани сельскохозяйственных культур.