在2018年11月6日于北京举行的新世代厕所博览会上，比尔·盖茨表示新世代厕所即将问世。他还代表盖茨基金会承诺，将再投资两亿美元用于持续研发，为贫困人口降低新型卫生产品的成本，并在新型无下水道卫生产品最能带来广泛影响的地区支持市场培育。

2009年，比尔及梅琳达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)向一些科学家与工程师提出了这样一个难题：发明能够消灭病原体又无需连接下水道的厕所技术。

实现这种厕所技术需要攻克两大挑战。第一是让卫生服务链条上的粪便管理变得更容易，成本更低。第二是要发明一种自成一体的新型厕所——能够杀死病原体，而且具有内置的微型处理设备，即“新世代厕所”。这种厕所综合采用多种创新技术，实现人类粪便降解灭菌，产出清洁的水和固态物质。这些固态物质可用作肥料，或无须再做处理就可以在户外安全排放。

为了解决第一个挑战，盖茨基金会和合作伙伴开发了一个小型处理厂，能够处理从坑厕、化粪池和下水管道中收集的粪便和有机污泥。这个“万能处理器”不仅能产生足够力支持自身运转，还可以放置在任何地方。除了杀死人类粪便中的有害病原体，它还能将剩余物质转化成有经济价值的产品，例如清洁的水、电力和肥料。

为了攻克第二个挑战，即让厕所离网运行，科学家和工程师们设计出了许多不同形态的厕所。

有些厕所被设计成自主发电。例如英国克兰菲尔德大学(Cranfield University)设计的纳米膜厕所。打开或关闭它的马桶盖时会触发一个将液体从固体中分离的螺旋装置，粪便将落入平底容器内，大便和小便会被分离开来。一个气化炉会将固体物质转化成灰分和热能，用来为厕所运行提供动力。小便则会被过滤为清洁的水。不过，目前的干冲马桶需要连接小型喷水装置以清除桶内残留物。与冲一次马桶所需的10升水相比，这种喷水装置的用水量很小。

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