På satellitbilleder slanger gigantiske, grønne plamager sig omkring den svenske ø Gotland.
Selvom plamagerne ser spektakulære ud, er de et ildevarslende tegn. De skyldes nemlig uhæmmet algevækst, der frarøver vandet ilt og ødelægger livet for havdyrene.
Iltfattige havområder kaldes dødszoner, og Østersøen er den største dødszone i verden – men langtfra den eneste. I alt 415 dødszoner er blevet identificeret på verdensplan, hvilket er en dramatisk stigning fra 10 i 1960 og 169 i 2007.
Algevæksten er eksploderet, fordi mængden af næringsstoffer som kvælstof og fosfor er steget i vandet. Og det skyldes bl.a. massive udledninger af menneskeurin.
For at sætte en stopper for den alarmerende udvikling vil en forskergruppe fra Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) indsamle 70.000 liter urin på Gotland, som i stedet for at ende i Østersøen skal bruges til at gøde afgrøder.
Udledninger af spildevand med kvælstofholdig urin har fået algerne til at blomstre i havet om Gotland.
Dermed slås der to fluer med et smæk, og forskerne håber, at projektet bliver startskuddet til en global urinrevolution, der gavner både miljøet og fødevareproduktionen.
Tis kvæler miljøet
Urin er kroppens affald. Når nyrerne renser blodet for affaldsstoffer, fx nitrit og ammoniak, bliver de sendt ned til blæren, hvorfra de udskilles, når vi lader vandet.
Ammoniak opstår, når kroppen nedbryder proteiner. For at afværge en potentielt giftig ophobning af ammoniak omdanner enzymer i leveren ammoniakken til urea, også kendt som urinstof.
Urea er vandopløselig og kan let eskorteres ud af kroppen uden at forårsage skader. En person tømmer blæren seks-syv gange i døgnet og udskiller ca. 550 liter urin om året. Størstedelen skylles ud i toilettet og ender som spildevand.
I løbet af et år producerer vi på verdensplan omkring 380 billioner liter spildevand – fem gange mere end de samlede vandmasser, som passerer Niagaravandfaldene.
6-7 gange i døgnet tømmer du blæren, hvilket bliver til i alt 550 liter urin om året.
Mængden af spildevand er drastisk stigende og anslås at være steget til 470 billioner liter i 2030 og 574 billioner liter i 2050.
Den årlige produktion af spildevand indeholder 16,6 millioner tons kvælstof, 6,3 millioner tons kalium og 3 millioner tons fosfor. Selvom urinen blot udgør 1 pct. af indholdet i spildevand, er den alligevel ansvarlig for 80 pct. af kvælstoffet og 50 pct. af fosforen.
Og de store mængder næringsstoffer har alvorlige konsekvenser for økosystemerne.
Spildevandet havner typisk i søer, floder og kystområder, hvor kvælstof og fosfor virker som raketbrændstof på algerne, der eksploderer i vækst. Når algerne dør og falder til bunds, suger nedbrydningen ilt ud af vandet, hvilket skaber de såkaldte dødszoner, hvor vanddyr og -planter ikke længere kan overleve.
Urin er en værdifuld ressource
Mens for meget kvælstof og fosfor gør skade på miljøet, efterspørger landbruget netop de to stoffer i stor stil.
Muldjordens indhold af næring er nemlig altafgørende for, at man kan dyrke afgrøder. Mange landmænd bruger derfor store mængder kunstgødning for at optimere høsten.
Globalt set gøder landbruget årligt med 115 millioner tons kvælstof og 25 millioner tons fosfor. Det enorme forbrug har, ligesom udledningerne af spildevand, store negative konsekvenser for miljøet.
Afgrøderne optager nemlig blot 35 pct. af kvælstoffet, mens resten ender som forurening i grundvand, søer og floder.
Men hvis vi i stedet indsamlede urinen og genbrugte indholdet af næringsstoffer, ville urin kunne dække op mod 15 pct. af landbrugets kvælstofforbrug.
Tis kan indsamles på tre måder
1. Ulandsurin lagres på fad
På landet i fattige regioner kan urinen lagres i beholdere, inden den spredes på markerne. Lagringen forhindrer, at kvælstoffet i urinen fordamper bort som ammoniak, og fjerner samtidig sygdomsfremkaldende mikroorganismer.
2. Hjemmetoilettet tørrer tisset
I mere velstillede områder kan urinafledende toiletter tilkobles et privat tørringsanlæg, som trækker brugbare stoffer ud af urinen. Stofferne kan herefter let opsamles og anvendes som gødning eller bruges i fx industriprodukter.
3. Højhusurin drypper ned i kælderen
I nybyggede eller renoverede etagebygninger kan urinen transporteres fra toiletterne til kælderen via rørledninger, som er særskilt fra kloakken. I kælderen kan et centralt system enten lagre eller behandle urinen, inden den afhentes.
Forskerholdet fra SLU i Sverige vil som et forsøg indsamle 70.000 liter urin i løbet af Gotlands turistsæson, hvor udledningen af tis til Østersøen er særlig stor.
Indsamlingen sker i samarbejde med et lokalt firma, som udlejer festivaltoiletter, hvilket har ført til udviklingen af en helt ny type toilet kaldet en urinfælde.
Urinen lokkes i en fælde
I traditionelle toiletter bliver alt blandet sammen, når vi skyller efterladenskaberne ud i kloakken. Er urinen først blandet med det øvrige spildevand, som ud over afføring indeholder fx sæbevand og udledninger fra industrien, er den nærmest umulig at opsamle.
Toiletter og urinaler skal derfor aflede urinen og dirigere væsken hen til separate beholdere.
Klassiske urinafledende toiletter er udstyret med små bassiner til urinen i den forreste del af kummen, mens afføringen bliver skyllet ud i den bagerste del. Den slags toiletter kræver dog en omhyggelig sigte.
Andre toiletter har sensorer eller fodpedaler, der åbner for små udløb, hvor urinen kan sive ned i separate beholdere.
Svenske forskere har udviklet en urinfælde, som ikke bare adskiller urinen fra de øvrige efterladenskaber, men også tørrer den, så indholdet af gavnlige stoffer er klar til brug.
En urinfælde udnytter derimod fysikkens love og indfanger urinen i en isoleret beholder vha. den såkaldte tepotteeffekt.
Når en væske hældes langsomt, fx fra en tepotte, afkobles væsken ikke, men siver i stedet ned langs pottens yderside. På samme måde sikrer kummens form i urinfælden, at de gyldne dråber bliver ledt ned i en separat beholder, mens skyllevandet, som kommer med en højere fart, ryger ned i et andet hul.
De svenske forskere forestiller sig, at urinen fra beholderen kan føres videre til kæmpetanke i centrale urinlagre, hvor den opbevares, indtil den skal bearbejdes.
Urinen skal være tør
Urin består af hele 95 pct. vand, og for at gøde et landareal på 10.000 m2 skal en landmand bruge omkring 15.000 kg frisk urin.
Håndtering og spredning af så store mængder er både dyrt og upraktisk, så derfor vil forskerholdet først tørre og presse urinen til små pellets. På den måde kan landmanden nøjes med 400 kg og stadig tilføre samme mængde næringsstoffer til jorden.
Indsamlet urin kan tørres og omdannes til såkaldte urinpellets, der kan erstatte kunstgødning på markerne.
Effektiv indtørring af urin har dog visse udfordringer. Langt det meste af kvælstoffet er bundet i urinstoffet, urea. Stoffet er i sig selv stabilt, men en række mikroorganismer producerer enzymet urease, der omdanner urea til ammoniak.
Ammoniak fordamper let, når den kommer i kontakt med luft, og er årsagen til, at gammel urin stinker. Når ammoniakken fordamper, hives der kvælstof ud af urinen, og dermed forringes potentialet som gødning.
For at undgå tab af kvælstof har forskere udviklet en teknik, hvor urinen tilføjes baser, der hæver pH-værdien og forhindrer nedbrydning af urea.
Kunstgødning er en CO2-sviner
Fordelen ved at udskifte kunstgødning med uringødning er ikke kun at reducere kvælstof- og fosforforureningen.
Kunstgødning bliver fremstillet ved, at kvælstof i luften omdannes til ammoniak under energikrævende processer. Produktionen udleder store mængder CO2 og står for 2-3 pct. af klodens samlede energiforbrug.
I en undersøgelse fra 2021 sammenlignede forskere traditionelle spildevandssystemer med systemer, der opsamler urinen og genbruger næringsstofferne som erstatning for kunstgødning.
3 ting, dit tis kan bruges til
1. Afgrøder fodres med urin
Urin er oplagt som gødning, da den indeholder kvælstof, fosfor og kalium, som udgør størstedelen af kunstgødning. Adskillige afgrøder er allerede blevet dyrket med menneskeurin – fx er bygplanter til ølproduktion blevet gødet med urin.
2. Urin gør kvinder gravide
Fertilitetshormonet HP-hMG er blevet udvundet fra menneskeurin. HP-hMG stimulerer kvinders follikler i æggestokkene og fremmer ægløsning. Forskere har også fremstillet nye neuroner og tænder vha. af stamceller høstet i urin.
3. Din mobil kan oplades med tis
I mikrobiologiske brændselsceller omdanner bakterier urinens indhold af organiske stoffer til elektricitet. I dag kan en brændselscelle med urin producere to watt pr. kubikmeter, hvilket er nok til at oplade din mobiltelefon.
Ifølge beregningerne vil uringenbrug udlede 29-47 pct. færre drivhusgasser og forbruge 41 pct. mindre energi og halvt så meget vand. Derudover ville forureningen fra spildevand blive reduceret med op mod 64 pct.
Og det er ikke kun som kunstgødning, urin kan gøre nytte.
Kvinder, som kæmper med at blive gravide, kan fx blive hjulpet med et hormonpræparat udvundet af urin fra kvinder i overgangsalderen. Præparatet indeholder follikelstimulerende hormoner, der kan fremme ægløsningen og øge chancerne for graviditet.
Folk vil have mad dyrket i tis
Tanken om at spise mad dyrket i menneskeurin kan være foruroligende for mange. Men gennem tiden har urin været en værdifuld ressource, der ud over som gødning bl.a. er blevet brugt til at vaske tøj med, blødgøre læder og fremstille krudt af.
For at finde ud af, hvordan vi i dag forholder os til afgrøder dyrket i menneskeurin, spurgte en international undersøgelse 3763 personer fra 16 lande om deres mening.
57,5 pct. svarede, at de intet problem havde med at spise fødevarer dyrket med menneskeurin. Dermed er vejen banet for en urinrevolution, der kan genoprette vores klima og økosystemer.
Dødszoner som den, der hærger omkring Gotland, vil blive genoplivet, når urinens næringsstoffer ikke længere skylles ud til algerne, men i stedet genanvendes til nytte for både miljøet og landbruget.