Het lijkt sommigen misschien onaangenaam, maar menselijk afval zit vol met voedingsstoffen die kunnen worden gerecycled tot waardevolle producten die de duurzaamheid van de landbouw en een grotere economische onafhankelijkheid voor sommige ontwikkelingslanden kunnen bevorderen.

Steden produceren en moeten enorme hoeveelheden afvalwater beheren. Onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign hebben een model ontwikkeld om te verduidelijken welke delen van de wereld het meest kunnen profiteren van recirculatie van stikstof afkomstig van menselijk afval, kalium en fosfor uit steden en terug naar akkers. Ze rapporteren hun bevindingen in het tijdschrift Natuur Duurzaamheid .

"We verbouwen onze gewassen op het veld, voedingsrijke meststoffen toepassen, eet de gewassen, alle stikstof uitscheiden, fosfor en kalium en dan komen die nutriënten op de afvalwaterzuiveringsinstallatie terecht, " zei Jeremy Gast, een professor in civiele en milieutechniek en co-auteur van een studie. "Het is een heel lineair, eenrichtingsstroom van middelen. Het ontwikkelen van een meer circulaire nutriëntenkringloop zou kansen creëren die het milieu ten goede kunnen komen, economie en landbouw."

De verkenningsoefening van het team onderzocht 56 ​​van de grootste steden op zes continenten om de haalbaarheid van recirculatie van nutriënten afkomstig van menselijk afval te beoordelen. Ze keken naar factoren als transportafstand, bevolking en akkerlanddichtheid, voedingsbehoeften van gewassen en welke soorten producten waar het beste zouden doen.

"In sommige gevallen, afvalwater dat voor de veiligheid is behandeld, kan worden gebruikt om gewassen tegelijkertijd te irrigeren en te bemesten, " zei John Trimmer, een afgestudeerde student uit Illinois en hoofdauteur van het onderzoek.

Gezuiverd afvalwater is een optie voor plaatsen waar gewassen groeien dicht bij steden, zoals vele delen van Afrika, Azië en Europa. Echter, water is een uitdaging om te transporteren vanwege het gewicht en het relatief lage gehalte aan voedingsstoffen, dus het is geen goede optie wanneer voedingsstoffen langere afstanden moeten afleggen om landbouwgrond te bereiken, aldus de onderzoekers.

"In sommige steden we zouden meer geavanceerde technologie moeten gebruiken om een ​​meer geconcentreerd product terug te winnen dat geschikt is voor langere transportafstanden, Gast zei. "Deze zijn vergelijkbaar met de gekristalliseerde meststoffen die we gewend zijn en, in de meeste gevallen, de technologie om deze te produceren uit menselijk afval is goed ingeburgerd."

De studie toont aan dat verschillende steden over de hele wereld baat kunnen hebben bij deze voorgestelde duurzaamheidsaanpak – niet alleen om gewassen te helpen verbouwen, maar ook voor hun economische onafhankelijkheid.

"We hebben gevonden, bijvoorbeeld, dat in Caïro, Egypte, als alle stikstofbronnen uit afvalwater zouden worden benut, de stad zou de invoer van stikstofmest in Egypte met ongeveer de helft kunnen verminderen, Trimmer zei. "Dit soort benadering kan ook kleine boeren in plaatsen zoals Sub-Sahara Afrika helpen om betere toegang tot kunstmest te krijgen dan momenteel beschikbaar is."

De studie identificeert ook delen van de wereld waar de recirculatie van nutriënten minder impact kan hebben.

"De meeste bevolkingscentra die we in de VS hebben bekeken, lijken niet de beste kandidaten te zijn. " zei Trimmer. "Bijvoorbeeld, plaatsen als New York en Boston zijn te ver verwijderd van intensieve landbouwgebieden. Echter, het Midwesten - Chicago in het bijzonder - deed het iets beter in onze analyse."

Het team erkent dat er beperkingen zijn aan dit soort oefeningen.

"Omdat dit is ontwikkeld als een globale analyse, de methode laat ons niet toe om de details voor elke stad te onderzoeken, zoals de rijroutes om voedingsstoffen te vervoeren of locaties van afvalwaterzuiveringsinstallaties, onder andere details, " zei de gast. "De resultaten van deze oefening moeten worden beschouwd als schattingen van de transportafstanden van voedingsstoffen en zijn nuttig voor het identificeren van brede trends en locaties die verder onderzoek naar hergebruikstrategieën kunnen rechtvaardigen."