Стэнфордские ученые создали солнечную установку для производства удобрений из мочи

Исследователи Стэнфордского университета создали инновационный прототип, способный извлекать ценное удобрение из человеческой мочи с использованием солнечной энергии. Система, описанная в журнале Nature Water (DOI: 10.1038/s44221-025-00477-w), представляет собой электрохимический реактор, который отделяет аммиак от мочи через серию камер с мембранами.

Прототип использует солнечные панели двояко: для выработки электричества, необходимого для перемещения ионов в процессе разделения, и для нагрева системы с помощью отработанного тепла. Медная трубка, прикрепленная к задней стороне фотоэлектрических панелей, собирает тепло, которое ускоряет выработку газообразного аммиака. Этот подход не только повысил эффективность извлечения аммиака на 20%, но и увеличил выработку энергии почти на 60% по сравнению с предыдущими версиями.

Конечным продуктом процесса является сульфат аммония — распространенное сельскохозяйственное удобрение. По данным исследования, в глобальном масштабе азот, содержащийся в человеческой моче, эквивалентен примерно 14% мирового годового спроса на удобрения.

Экономическая модель, разработанная командой, показала, что в регионах с высокими ценами на удобрения и ограниченной энергетической инфраструктурой, таких как Уганда, система может приносить до 4,13 доллара за килограмм восстановленного азота — вдвое больше потенциального дохода в США.

Помимо производства удобрений, технология решает проблему санитарии, удаляя азот из сточных вод и делая их более безопасными для сброса или повторного использования в ирригации. Это особенно важно, учитывая, что более 80% мировых сточных вод не проходят очистку.

Ориза Кумбс, ведущий автор исследования, в настоящее время работает над усовершенствованным прототипом, который будет в три раза мощнее, сможет перерабатывать значительно больше мочи и функционировать эффективнее при интенсивном солнечном освещении.

Источник: Tech Xplore