Miljoenen mensen in de ontwikkelingslanden staan voor een dubbele uitdaging: sanitaire voorzieningen en energieopwekking. Onderzoekers van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev (BGU), Israël, hebben twee vliegen in één klap gepakt door een oplossing te ontwikkelen die menselijke uitwerpselen omvormt tot hydrochar, een gemakkelijk verkrijgbare brandstof.
Hoeveelheid ontlasting
De hoeveelheid ontlasting die de mensen per dag produceert, is niet significant. Calculeren wij het op groter schaal en op langere periodes, dan blijkt dit wel iets te worden. Per jaar produceren alle mensen op de wereld ruim 290 miljard kg aan ontlasting.
Alleen adolescenten in Suriname bijvoorbeeld (exclusief degenen onder 21 jaar) zijn per jaar in staat ruim 52 miljoen kg aan ontlasting te produceren. Gemiddeld produceert een gezonde volwassen persoon rond 14 ons aan ontlasting per dag. In een jaar kan dit oplopen naar ruim 142 kg. Op een leeftijd van 21 jaar zal een individu 2.972 kg hebben geproduceerd aan ontlasting. Op 65-jarige leeftijd heeft men al 9.399 kg gedumpt, en op 83-jarige leeftijd meer dan 11.000 kg.
Voorzieningen
Menselijke uitwerpselen worden als gevaarlijk beschouwd vanwege hun potentieel om ziekten over te brengen. Hoewel het rijk is aan organische materie voedingsstoffen, zoals stikstof, fosfor en kalium, bevat menselijk afval ook microverontreinigingen van geneesmiddelen, die kan leiden tot milieuproblemen als het niet op de juiste manier wordt weggegooid of opnieuw wordt gebruikt.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) hebben 2,3 miljard mensen nog steeds geen elementaire sanitaire voorzieningen. Hiervan moeten ongeveer 892 miljoen mensen in het open ontlasten. Ontlasten buitenshuis heeft een aanzienlijk risico op besmetting van de grondwatervoorzieningen en wordt geassocieerd met de dood van 700.000 kinderen per jaar die in contact komen met ziektes zoals diarree.
Een rapport geschreven door de Wereldbank vond een verband tussen open ontlasting en slechte cognitie bij kinderen. Als zodanig bedreigt open defecatie het menselijk kapitaal van ontwikkelingslanden.
Het probleem aanpakken
BGU-onderzoekers probeerden dit probleem van de wereldgezondheid aan te pakken door gebruik te maken van een proces dat hydrothermale verkoling (HTC) wordt genoemd. In een systeem dat op een snelkookpan lijkt, verwarmde het team onbewerkt, vast menselijk afval tot drie temperaturen (180, 210 en 240°C) en reactietijden (30, 60 en 120 minuten). Hierdoor werden de uitwerpselen uitgedroogd, waardoor een solide bekend als hydrochar werd gemaakt.
Hydrochar lijkt sterk op biochar, met enkele opvallende verschillen. Hoewel beide stabiele, koolstofrijke vaste bijproducten zijn, hebben de 2 tekens significant verschillende fysiochemische eigenschappen die hun potentiële toepassingen beïnvloeden. Deze omvatten, maar zijn niet beperkt tot, koolstofsekwestratie, verbetering van de bodem, bio-energieproductie en sanering van afvalwaterverontreiniging. Hoewel biochar het resultaat is van slow-pyrolyse (in wezen branden zonder een vlam), wordt hydrochar geproduceerd met heet gecomprimeerd water in plaats van met drogen. Een ander voordeel is dat HTC hogere hoeveelheden kool produceert en minder energie verbruikt dan pyrolyse.
Hydrochar kan worden gebruikt als steenkool, voor het koken in huishoudens, ter vervanging van hout. Op deze manier vermindert hydrochar de koolstofvoetafdruk van gemeenschappen door ontbossing, bodemerosie en broeikasgasvervuiling te voorkomen. Vanwege de hoge temperaturen bij het HTC-proces is de resulterende hydrochar gesteriliseerd en veilig in gebruik. “Het waterige bijproduct kan als meststof worden gebruikt”, rapporteerden de onderzoekers in het Journal of Cleaner Production.
Vooral voor het binnenland van Suriname kan er aan dit onderwerp wat extra aandacht worden besteed. Vele dorpen aan de Surinamerivier hebben een groot probleem met hygiëne. Er zijn geen goede toiletten in bepaalde dorpen. In sommige gevallen is het alleen bij de scholen mogelijk om gebruik te maken van toiletten. Bij de onderwijzerswoningen zijn er toiletten, maar de dorsbewoners zelf moeten hun behoefte anders doen. Het valt nog te bezien hoe deze technologie op schaal kan worden gebracht voor degenen die het meest nodig hebben.
Kavish Ganesh
