แอนโทรโปนิกส์ เป็นระบบ ไฮโดรโปนิกส์ชนิดหนึ่งที่ใช้ของเสียจากมนุษย์ เช่นปัสสาวะเป็นแหล่งสารอาหารสำหรับพืชที่ปลูก โดยทั่วไปแล้ว ปัสสาวะหรือของเสียผสมจะถูกเก็บรวบรวมและเก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ก่อนที่จะนำไปใช้โดยตรงหรือผ่านตัวกรองชีวภาพก่อนที่จะถึงพืช แอนโทรโปนิกส์เป็นรูปแบบหนึ่งของไฮโดรโปนิกส์อินทรีย์ที่ผสมผสานองค์ประกอบของทั้งระบบไฮโดรโปนิกส์และอะควาโปนิกส์ เข้าด้วยกัน

แม้ว่าของเสียจากมนุษย์จะถูกนำมาใช้เป็นปุ๋ย มานานแล้ว แต่การนำมาใช้ในระบบไร้ดินเป็นสาขาการวิจัยที่เพิ่งเกิดขึ้นไม่นาน งานวิจัยที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในหัวข้อนี้คืองานวิจัยของนักวิจัย Guterstam, B. ในปี 1991 ซึ่งอธิบายถึงการบำบัดน้ำเสียในครัวเรือนโดยใช้ระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและไฮโดรโปนิกส์แบบเมโซคอสม^{[ 1 ]}

ตั้งแต่นั้นมา นักวิจัยคนอื่นๆ ได้สำรวจทั้งขยะผสมของมนุษย์และปัสสาวะของมนุษย์ในฐานะแหล่งสารอาหารสำหรับการเพาะปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์ โดยศึกษาศักยภาพของขยะดังกล่าว^{[ 2 ]}เปรียบเทียบกับปุ๋ยแบบดั้งเดิม^{[ 3 ]}ทั้งในบริบทของการบำบัดน้ำเสีย^{[ 4 ​​] [ 5 ]}การเกษตร^{[ 6 ]}และแม้กระทั่งการสำรวจอวกาศ^{[ 7 ]}

ปัสสาวะประกอบด้วยน้ำ 91-96% โดยมียูเรียเป็นส่วนประกอบของของแข็งที่มีปริมาณมากที่สุด ส่วนที่เหลือเป็นเกลืออนินทรีย์และสารประกอบอินทรีย์ รวมถึงโปรตีน ฮอร์โมน และเมตาบอไลต์หลากหลายชนิด^{[ 8 ]}

ยูเรียในปัสสาวะจะเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียตามธรรมชาติผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการระเหยของแอมโมเนียจากยูเรียกระบวนการนี้ซึ่งอาจใช้เวลา 5 สัปดาห์ถึง 6 เดือน จะเพิ่มค่า pH ของของเหลวเป็น 9 จึงทำให้ของเหลวนั้นปลอดเชื้อ^{[ 9 ] [ 10 ]}ระยะเวลาที่ใช้ในการเกิดกระบวนการนี้สามารถลดลงอย่างมากเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมงหรือนาทีได้โดยการเติม เอนไซม์ ยูรีเอสซึ่งสามารถสังเคราะห์ขึ้นหรือพบได้ในเมล็ดแตงโม^{[ 11 ]} จากนั้น ของเหลวที่ผ่านการฆ่าเชื้อและระเหยแล้วจะถูกส่งผ่านไบโอฟิลเตอร์ซึ่งแบคทีเรียไนตริฟายอิงจะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนเตรต ซึ่ง เป็น ไนโตรเจนในรูปแบบที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ง่ายกว่า

จากการทดลองพบว่าโดยเฉลี่ยแล้วปัสสาวะของมนุษย์ 0.47 มิลลิลิตรสามารถปลูกผักกาดหอมได้ 1 กรัม ดังนั้นเมื่อพิจารณาว่าโดยเฉลี่ยแล้วผู้ใหญ่จะขับปัสสาวะประมาณ 1.4 ลิตรในหนึ่งวัน จึงคาดการณ์ได้ว่าผู้ใหญ่หนึ่งคนสามารถผลิต ผักกาดหอมได้เกือบ 3 กิโลกรัมจากปริมาณปัสสาวะที่ขับออกมาในหนึ่งวัน^{[ 9 ]}ขี้เถ้าไม้ยังถูกนำมาใช้เสริมปัสสาวะในการปลูกแตงกวา เนื่องจากแตงกวาต้องการสารอาหารมากกว่าที่พบในปัสสาวะ^{[ 12 ]}

หลังจากผ่านไบโอฟิลเตอร์แล้ว น้ำจะถูกส่งไปยังส่วนไฮโดรโปนิกส์ซึ่งเป็นที่ตั้งของพืช และพืชจะดูดซับสารอาหารเพื่อทำความสะอาดน้ำก่อนที่จะกลับไปยังไบโอฟิลเตอร์ เทคนิคเกือบทั้งหมดที่ใช้ในไฮโดรโปนิกส์และอะควาโปนิกส์สามารถนำมาใช้กับแอนโทรโปนิกส์ได้เช่นกัน ซึ่งรวมถึง: การปลูกในน้ำลึก (Deep water culture) , เทคนิคฟิล์มสารอาหาร (Nutrient film technique ) และแปลงวัสดุปลูก (Media beds)

ดูเหมือนว่าการใช้สารละลายปัสสาวะในการวิจัยไฮโดรโปนิกส์ได้รับการพัฒนาขึ้นจากความกังวลเรื่องความยั่งยืน ของสารละลายไฮโดรโปนิกส์ที่ใช้แร่ธาตุในปัจจุบัน สารละลายธาตุอาหารเชิงพาณิชย์ ที่ ใช้แร่ธาตุนั้นใช้ทรัพยากรมากและต้องการพลังงานสูง อีกทั้งยังก่อให้เกิดของเสียจำนวนมาก กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ได้แก่ การ ทำเหมือง การบำบัดแร่การแปรรูปทางเคมีและการขนส่งซึ่งส่งผลให้ได้สารอาหารที่จำเป็นสำหรับสารละลายขั้นสุดท้าย กระบวนการทั้งหมดต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลไฟฟ้าสารเคมีและน้ำในขณะที่ผลิตสารละลายธาตุอาหาร แต่ยังก่อให้เกิดของเสียจากการทำเหมืองก๊าซเรือนกระจกและน้ำเสียอีกด้วย ในทางกลับกัน การใช้ปัสสาวะเป็นแหล่งธาตุอาหารนั้นต้องการเพียงแค่การเก็บรวบรวมปัสสาวะ ไฟฟ้าเกลือธาตุอาหาร บางส่วน และน้ำ ในขณะที่ไม่ก่อให้เกิดของเสีย ก๊าซเรือนกระจกมีจำกัด และได้สารละลายธาตุอาหารขั้นสุดท้าย^{[ 3 ]}

ข้อเสียบางประการเกี่ยวกับการใช้ปัสสาวะเป็นแหล่งสารอาหารในระบบไฮโดรโปนิกส์ ได้แก่ กฎหมายที่เข้มงวดเกี่ยวกับการใช้ของเสียจากมนุษย์ในพืชอาหาร^{[ 13 ]}การจัดการที่ไม่พึงประสงค์และกลิ่นที่เกิดจากปัสสาวะของมนุษย์ และการปล่อยสารมลพิษอินทรีย์ที่คงอยู่^{[ 14 ]}และโลหะหนักในปัสสาวะของมนุษย์^{[ 15 ]}