Toilet med afgroeder

Urin kan redde klimaet

Urinen din er ettertraktet. I stedet for å forurense vannmiljøer og ødelegge økosystemer skal de gylne dråpene både brødfø planeten, øke sjansene for å få barn og lade opp mobilen.

Urinen din er ettertraktet. I stedet for å forurense vannmiljøer og ødelegge økosystemer skal de gylne dråpene både brødfø planeten, øke sjansene for å få barn og lade opp mobilen.

Shutterstock & Lotte Fredslund

På satellittbilder slanger gigantiske, grønne flekker seg rundt den svenske øya Gotland.

Selv om flekkene ser spektakulære ut, er de et illevarslende tegn. De skyldes nemlig uhemmet algevekst som frarøver vannet oksygen og ødelegger livet for havdyrene.

Oksygenfattige havområder kalles dødssoner, og Østersjøen er den største dødssonen i verden – men slett ikke den eneste. I alt 415 dødssoner har blitt identifisert i verden, noe som er en dramatisk stigning fra 10 i 1960 og 169 i 2007.

Algeveksten har eksplodert fordi mengden næringsstoffer som nitrogen og fosfor har steget. Og det skyldes blant annet massive utslipp av menneskeurin.

For å sette en stopper for den alarmerende utviklingen vil en forskergruppe fra Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) samle inn 70 000 liter urin på Gotland, som i stedet for å ende i Østersjøen skal brukes til gjødsel.

Algerne blomster i havet om Gotland

Utslipp av spillvann med nitrogenholdig urin har fått algene til å blomstre i havet rundt Gotland.

© ESA

Dermed slår man to fluer i én smekk, og forskerne håper at prosjektet blir startskuddet for en global urinrevolusjon som hjelper både miljøet og matvareproduksjonen.

Urin kveler miljøet

Urin er kroppens avfall. Når nyrene renser blodet for avfallsstoffer, for eksempel nitritt og ammoniakk, blir de sendt ned til blæren der de skilles ut når vi går på do.

Ammoniakk oppstår når kroppen bryter ned proteiner. For å avverge en potensielt giftig opphopning av ammoniakk gjør enzymer i leveren om ammoniakken til urea.

Urea er vannløselig og kan lett eskorteres ut av kroppen uten å forårsake skader. En person tømmer blæren seks-sju ganger i døgnet og skiller ut om lag 550 liter urin i året. Mesteparten skylles ut i toalettet og ender som spillvann.

I løpet av et år produserer vi omkring 380 billioner liter spillvann – fem ganger mer enn de samlede vannmassene som passerer Niagarafossen.

6–7 ganger i døgnet tømmer du blæren, noe som blir til i alt 550 liter urin i året.

Mengden spillvann er drastisk økende og anslås å ha steget til 470 billioner liter i 2030 og 574 billioner liter i 2050.

Den årlige produksjonen av spillvann inneholder 16,6 millioner tonn nitrogen, 6,3 millioner tonn kalium og 3 millioner tonn fosfor. Selv om urinen bare utgjør 1 prosent av innholdet i spillvann, er den likevel ansvarlig for 80 prosent av nitrogenet og 50 prosent av fosforen.

Og de store mengdene næringsstoffer har alvorlige konsekvenser for økosystemene.

Spillvannet havner vanligvis i innsjøer, elver og kystområder, der nitrogen og fosfor virker som rakettdrivstoff på algene, som eksploderer i vekst. Når algene dør og synker til bunns, suger nedbrytningen oksygen ut av vannet, noe som skaper de såkalte dødssonene der dyr og planter ikke lenger kan overleve.

Urin er en verdifull ressurs

Mens for mye nitrogen og fosfor gjør skade på miljøet, har landbruket en stor etterspørsel etter nettopp de to stoffene.

Innhold av næring i matjord er nemlig helt avgjørende. Mange bønder bruker derfor store mengder kunstgjødsel for å dyrke sine avlinger.

Globalt sett gjødsler bøndene med 115 millioner tonn nitrogen og 25 millioner tonn fosfor hvert år. Det enorme forbruket har, akkurat som utslippene av spillvann, store negative konsekvenser for miljøet.

Matplantene tar nemlig bare opp 35 prosent av nitrogenet, mens resten ender som forurensning i grunnvann, innsjøer og elver.

Men hvis vi i stedet samlet inn urinen og gjenbrukte innholdet av næringsstoffer, ville det kunne dekke opp mot 15 prosent av landbrukets nitrogenforbruk.

Før de gunstige stoffene i urinen kan bli gjenbrukt, skal de gylne dråpene samles inn. Uansett hvor i verden vi later vannet, vil ikke forskerne la det slippe unna.

Ulandsurin lagres i beholdere
© Shutterstock & Lotte Fredslund

1. Ulandsurin lagres på fat

På landet i fattige regioner kan urinen lagres i beholdere før den spres på åkrene. Lagringen hindrer at nitrogenet i urinen fordamper bort som ammoniakk, og fjerner samtidig sykdomsfremkallende mikroorganismer.

Velstillede områder bruger urinafledende toiletter
© Shutterstock & Lotte Fredslund

2. Hjemmetoalettet tørker urin

I rikere land kan toaletter kobles til et privat tørkingsanlegg som trekker ut nyttige stoffer av urinen. Stoffene kan deretter lett samles opp og brukes som gjødsel eller brukes i for eksempel industriprodukter.

Urin transporteres via rør i etagebygninger
© Shutterstock & Lotte Fredslund

3. Høyhusurin drypper ned i kjelleren

I nybygde eller renoverte blokker kan urinen transporteres fra toalettene til kjelleren via rørledninger som er separate fra kloakken. I kjelleren kan et sentralt system enten lagre eller behandle urinen før den hentes.

Forskergruppen fra SLU i Sverige vil som et forsøk samle inn 70 000 liter urin i løpet av Gotlands turistsesong, når utslippene av urin til Østersjøen er spesielt store.

Innsamlingen skjer i samarbeid med et lokalt firma som leier ut festivaltoaletter, noe som har ført til utviklingen av en helt ny type toalett som kalles en urinfelle.

Urinen lokkes i en felle

I tradisjonelle toaletter blir alt blandet sammen når vi skyller etterlatenskapene ut i kloakken. Er urinen først blandet med resten av spillvannet, som i tillegg til avføring inneholder for eksempel såpevann og utslipp fra industrien, er den nærmest umulig å samle opp.

Toaletter og urinaler bør derfor avlede urinen og dirigere væsken til separate beholdere.

Klassiske urinavledende toaletter er utstyrt med små bassenger til urinen i den forreste delen av kummen mens avføringen blir skylt ut i den bakerste delen. Slike toaletter krever imidlertid et omhyggelig mål.

Andre toaletter har sensorer eller fotpedaler som åpner for små utløp der urinen kan sive ned i separate beholdere.

Urinfælde som tørrer urin

Svenske forskere har utviklet en urinfelle som ikke bare skiller ut urinen fra de andre etterlatenskapene, men også tørrker den, slik at innholdet av nyttige stoffer er klart til bruk.

© Sanitation360/EOOS NEXT

En urinfelle utnytter derimot fysikkens lover og fanger inn urinen i en isolert beholder ved hjelp av den såkalte tekanneeffekten.

Når en væske helles sakte, for eksempel fra en tekanne, avkobles ikke væsken, men siver i stedet ned langs pottens utside. På samme måte sikrer kummens form i urinfellen at de gylne dråpene blir ledet ned i en separat beholder mens skyllevannet som kommer med en høyere fart, synker ned i et annet hull.

De svenske forskerne forestiller seg at urinen fra beholderen kan føres videre til kjempetanker i sentrale urinlagre der den oppbevares helt til den skal bearbeides.

Urinen må være tørr

Urin består av hele 95 prosent vann, og for å gjødsle et landareal på 10 000 m2 trenger en bonde omkring 15 000 kilo frisk urin.

Håndtering og spredning av så store mengder er både dyrt og upraktisk, så derfor vil forskergruppen først tørke og presse urinen til små pellets. Dermed kan bonden nøye seg med 400 kilo og fortsatt tilføre samme mengde næringsstoffer til jorden.

Urinpellets der kan erstatte kunstgødning

Innsamlet urin kan tørkes og gjøres om til såkalte urinpellets som kan erstatte kunstgjødsel på åkrene.

© Sanitation360/EOOS NEXT

Effektiv tørking av urin har imidlertid visse utfordringer. Det aller meste av nitrogenet er bundet i urea. Stoffet er i seg selv stabilt, men en rekke mikroorganismer produserer enzymet urease som gjør urea om til ammoniakk.

Ammoniakk fordamper lett når den kommer i kontakt med luft, og er årsaken til at gammel urin stinker. Når ammoniakken fordamper, trekkes det ut nitrogen av urinen, og dermed svekkes potensialet som gjødsel.

For å unngå tap av nitrogen har forskere utviklet en teknikk der urinen påføres baser som hever ph-verdien og forhindrer nedbrytning av urea.

Kunstgjødsel er en CO2-forurenser

Fordelen med å skifte ut kunstgjødsel med uringjødsel er ikke bare å redusere nitrogen- og fosforforurensningen.

Kunstgjødsel blir produsert ved at nitrogen i luften gjøres om til ammoniakk under energikrevende prosesser. Produksjonen slipper ut store mengder CO2 og står for 2–3 prosent av klodens samlede energiforbruk.

I en studie fra 2021 sammenlignet forskere tradisjonelle spillvannssystemer med systemer som samler opp urinen og gjenbruker næringsstoffene som erstatning for kunstgjødsel.

Selv om urin er kroppens avfall, er den gylne væsken alt annet enn ubrukelig. Forskere vil bruke urin til både gjødsel, fertilitetsbehandling og strømforsyning.

Afgrøder fodres med urin
© Shutterstock & Lotte Fredslund

1. Matplanter fôres med urin

Urin er opplagt som gjødsel siden den inneholder nitrogen, fosfor og kalium, som utgjør hoveddelen av kunstgjødsel. Mange matplanter er allerede blitt dyrket med menneskeurin – for eksempel har byggplanter til ølproduksjon blitt gjødslet med urin.

Urin gør kvinder gravide
© Shutterstock & Lotte Fredslund

2. Urin gjør kvinner gravide

Fertilitetshormonet HP-hMG har blitt utvunnet fra menneskeurin. HP-hMG stimulerer kvinners follikeler i eggstokkene og fremmer eggløsning. Forskere har også framstilt nye nevroner og tenner ved hjelp av av stamceller høstet i urin.

Mobil kan oplades med tis
© Shutterstock & Lotte Fredslund

3. Mobilen din kan lades opp med urin

I mikrobiologiske brenselceller gjør bakterier om urinens innhold av organiske stoffer til elektrisitet. I dag kan en brenselcelle med urin produsere to watt per kubikkmeter, noe som er nok til å lade opp mobiltelefonen din.

Ifølge beregningene vil uringjenbruk slippe ut 29–47 prosent mindre drivhusgass og forbruke 41 prosent mindre energi og halvparten så mye vann. I tillegg ville forurensningen fra spillvann bli redusert med opp mot 64 prosent.

Og det er ikke bare som kunstgjødsel urin kan gjøre nytte for seg.

Kvinner som strever med å bli gravide, kan for eksempel få hjelp fra et hormonpreparat utvunnet av urin fra kvinner i overgangsalderen. Preparatet inneholder follikelstimulerende hormoner som kan fremme eggløsningen og øke sjansene for graviditet.

Folk vil ha mat dyrket i urin

Tanken om å spise mat dyrket i menneskeurin kan være foruroligende for mange. Men gjennom historien har urin vært en verdifull ressurs som i tillegg til gjødsel blant annet har blitt brukt til å vaske klær, myke opp lær og produsere krutt.

For å finne ut hvordan vi i dag forholder oss til avlinger dyrket i menneskeurin, spurte en internasjonal forskergruppe 3763 personer fra 16 land hva de mente.

57,5 prosent svarte at de ikke hadde noen problemer med å spise matvarer dyrket med menneskeurin. Dermed er veien banet for en urinrevolusjon som kan gjenopprette klima og økosystemer.

Dødssoner som den som herjer rundt Gotland, vil bli gjenopplivet når urinens næringsstoffer ikke lenger skylles ut til algene, men i stedet gjenbrukes til nytte for både miljøet og landbruket.