根据相关统计，目前全球约有23亿人仍缺乏安全卫生的环境，必须在开放的空间排泄，这主要分布在非洲等发展中国家。为协助改善发展中国家的卫生环境，盖茨夫妇创办的比尔及梅林达·盖茨基金会举办了新马桶设计大赛，要求参赛者设计出不靠流动水、电力及化粪池也能运作的马桶，而且不能排放污染物。 而英国克兰菲尔德大学研发的"Nano Membrane Toilet"在这项大赛中脱颖而出，无需使用水就能将排泄物转化为电力及清洁水源。

当这款马桶盖上盖子后，马桶内置的旋转装置会将排泄物转移至沉淀池，随后通过特殊的纳米膜过滤，将水分子中其他的排泄物中分离出来。被过滤的水分子随后将被转移到富含纳米亲水微球的水池并进行收集。通过这种方式收集的水能被用于清洗衣物及农场灌溉。

随后固体排泄物将被转移到另一个沉淀池，不过目前这部分的设计还没有最终确认，未来极有可能通过纳米膜过滤过程将其转化为可为智能手机及其他设备充电的能量。

这款新马桶将于2016年首先在加纳推出。