世界有一个大便问题。在美国，挑战在农场上是最大的：牲畜生产超过十亿吨一年的固体废物，约为每秒87,000磅的粪便。这比进入下水道的人类废物的数量大130倍以上。农场废物（尤其是在大型工业饲养场上）通常会污染附近的饮用水，并有助于大量的温室气体排放。
加利福尼亚大学的研究人员正在努力将一堆便便变成有用的东西 - 可以用普通汽车而不是天然气运行的燃料，以及可以取代通常在农场上使用的能源密集型肥料的肥料。
“If you take a lot of cow manure, there’s not an efficient way to handle it quickly for farmers, and the result of that is that a lot of it sits around and aerobically composts,” says UCLA grad and Fulbright scholar David Wernick, who spent his time as a PhD student tweaking a process that can convert waste. As manure sits in giant piles on feedlots, it emits methane and nitrous oxide, both significantly more potent as greenhouse gases than carbon dioxide.
在实验室中，研究人员在基因上设计了一种细菌，可以分解肥料中的蛋白质（或人类废物或其他废物，例如用于制作葡萄酒或啤酒的剩余酵母）。然后，细菌将其转化为燃料和再生肥料。
与较旧的类型的生物燃料（通常是由玉米制成的乙醇）不同，现有汽车中的新燃料工厂。“他们像普通汽油一样燃烧，”沃尼克说。“实际上，您可以将它们直接放入您现在拥有的汽车中，并且会燃烧得很好。有了乙醇，事实并非如此，它会损害您的汽车系统。”
像乙醇这样的生物燃料还有其他问题，例如，种植原本可以用来种植食物的农作物和土地需要精力。粪便和污水已经大量存在，而无需任何额外的生产步骤。
当基于便便的燃料被汽车或卡车燃烧时，它会产生二氧化碳 - 但因为二氧化碳最初以喂入牲畜的植物形式存在，因此它是封闭碳循环的一部分。另一方面，化石燃料从地下挖出，在大气中添加新碳。
其他人也在努力将大便变成燃料，例如英格兰布里斯托尔，该燃料现在在公交车上运行用污泥制成的甲烷。但是，加州大学开发的新过程具有一些优势 - 它使制造成更少的步骤，并在此过程中自动产生肥料。
通常，将废物变成甲烷会产生一种称为二氢的副产品，只能通过使用大量能量将其转化为肥料。这是用于制造普通肥料的过程。
沃尼克说：“这是通过这个巨大的过程称为哈伯·博世（Haber-Bosch）过程。”“它已经存在了100年了，基本上，它使所有种植我们吃的食物的肥料。如果我们没有哈伯·博世（Haber-Bosch）的流程，那么世界的人口将是现在的一半，只是因为没有足够的食物。但是它消耗了大量的能量。它每年都使用大约世界能量的2％来运行这一过程。”
研究人员正在研究的新的便便转换系统改为创造氨，可以直接用作肥料。
下一步将使整个过程有效地与天然气竞争。现在，太贵了。加州大学洛杉矶分校（UCLA）的生物化学教授詹姆斯·洛（James Liao）说：“目的是解决废物问题，而不是提供主要的能源。”“在世界某些地区，如果没有其他选择，动物废物可以提供一些能量。但是，由于目前的油价，转换为生物燃料的成本太高了。”
沃尼克说：“从本质上讲，我们从目前的菌株中获得的收益率还不够高。”“目前我们还没有从肥料中获得足够的燃料。需要做更多的工作来从遗传上调整菌株，并播放使这项工作的过程。”
但是，最终可以想象您的汽车可以在便便式上而不是油运行。