根據聯合國公布的世界水資源開發報告，全球目前大約有25億人居住在沒有基本衛生設施(包括廁所)的環境當中，這種糟糕的狀況導致了每20秒就有一名兒童死亡。為了改善這一問題，加州理工學院的研究人員制定出了一套利用各種高科技手段的計劃。

首先，他們打算注冊“可進行電化學分解的多層納米結構”專利，然后使用該專利設計出一套利用太陽能板和電池來驅動電化學反應(類似厭氧消化器)的系統。該系統可以將固態(排泄物)分解成化肥，同時對液體(排泄物)進行消毒，將其再次用于沖水或灌溉。據介紹，這一過程還能產生氫氣，可作為水泵所需的燃料。

隨后，研究人員會在系統當中加入傳感器，用以監控泄露、水潔凈度、水中顆粒物、壓力和電壓。如果有意外情況發生，監測系統會向運營商發出提醒，甚至是問題部位的圖片，好讓他們準確地了解到問題所在，以及相應的應對措施。

據悉，該研究團隊的高科技廁所設計已經在2012年贏得了比爾和梅琳達·蓋茨基金會的Reinvent the Toilet挑戰賽，并收到了40萬美元的獎金。與此同時，他們還和潔具品牌科勒展開了合作，以提供水管部件和技術經驗。

此外，基于該系統所打造的全套衛生間設備目前正在印度進行測試。中國政府也表現出了對于這項技術的興趣，研究團隊與之合作開發的一種內置于集裝箱的廁所已經被發往非洲的學校。雖然后者的造價高達1.5萬美元(約合人民幣9.3萬元)，但這的確符合蓋茨基金最初所定下的個人衛生成本標準(5美分/天)。