Teun Schröder
18 augustus 2023, 09:00

Wetenschappers vinden goedkope en plantaardige manier om microplastics uit water te halen

Wetenschappers van de Universiteit van British Columbia in Canada hebben een manier gevonden om microplastics uit water te halen. Hiervoor ontwikkelden ze een mengsel dat met behulp van zaagsel en een plantaardig zuur vervuild water kan zuiveren.

Adobe Stock 549469453 Microplastics zijn een steeds groter wordend probleem en dringen via allerlei wegen het menselijk lichaam binnen. | Credits: Adobe Stock

De wetenschappers noemen hun systeem BioCap. Het systeem bestaat uit reststromen van hout zoals zaagsel. Dit zaagsel is bewerkt met looizuur; een stof die in veel planten voorkomt. De combinatie van deze twee grondstoffen zorgt voor een sterke moleculaire verbinding waar polymeren zich aan kunnen hechten.

BioCap werkt als een soort waterfilter. De wetenschappers spoelden met plastic vervuild water door het systeem heen, waardoor het zaagsel en plantenzuur hun filterende werk konden doen. Het resultaat was verbluffend. BioCap wist tot 99,9 procent van alle microplastics uit het water te halen.

Microplastics zijn overal

Microplastics komen van verschillende bronnen waar de mens eigenlijk dagelijks mee in aanraking komt. “Ze kunnen komen van kleding, reinigingsmiddelen, zeep, schuim, pellets en verpakkingen”, zegt Orlando Rojas, een van de auteurs van het onderzoek. “Door gebruik te maken van de verschillende moleculaire verbindingen van looizuren, kon onze BioCap-oplossing vrijwel al deze verschillende soorten microplastics verwijderen.”

Plastic in je hart

De minuscule deeltjes plastic zijn een steeds groter wordend probleem en dringen via allerlei wegen het menselijk lichaam in. Eerder deze week meldden wetenschappers van de American Chemical Society nog dat ze voor het eerst microplastics in menselijk hartweefsel hebben aangetroffen.

Gelukkig lijkt BioCap ook voor microplastics in het lichaam hoop te bieden. Dezelfde wetenschappers behandelden een stel muizen die microplastics in zich hadden. Een week lang dronken de muizen water, bewerkt met BioCap. Uiteindelijk bleek dat de organen van de muizen na de zeven dagen minder microplastics in zich hadden.

Goedkoop en veel

Een bijkomend voordeel is dat BioCap volgens de wetenschappers goedkoop en op grote schaal geproduceerd kan worden. “De meeste oplossingen die tot nu toe zijn voorgesteld, zijn kostbaar of moeilijk op te schalen”, zei Rojas. “We hebben een oplossing die mogelijk kan worden gebruikt voor thuis of kan worden opgeschaald voor gemeentelijke waterzuiveringssystemen. Ons filter draagt, in tegenstelling tot plastic filters, niet bij aan verdere vervuiling omdat het hernieuwbare en biologisch afbreekbare materialen gebruikt: looizuren van planten en schors, hout, bladeren en zaagsel – bijproducten van de bosbouw die overal verkrijgbaar zijn.”

Lees ook:

Biologisch afbreekbaar plastic uit dode vliegen? Volgens wetenschappers kan het

Hoogleraar Karen Wooley en haar team van de Texas A&M University presenteerden hun bevindingen tijdens een bijeenkomst van de American Chemical Society. Ze hebben een methode ontwikkeld om zwarte soldaatvliegen volledig om te zetten in biologisch afbreekbaar plastic, nadat hun leven is geëindigd. Wooley werkt al twintig jaar lang met haar team aan methoden om natuurlijke producten – zoals glucose uit suikerriet of bomen – om te zetten in afbreekbare polymeren die niet voor altijd in het milieu blijven. “Die natuurlijke producten worden geoogst uit hulpbronnen die ook worden gebruikt voor voedsel, brandstof, constructie of transport”, zegt ze tijdens de bijeenkomst. Zwarte soldaatvlieg Hier komt de concurrentieloze zwarte soldaatvlieg ten tonele. Het maken van bioplastics uit deze vlieg komt aan het eind van een langere keten. De maden (larven) van de zwarte soldaatvlieg worden namelijk al gebruikt als diervoeder en ze worden ingezet om organisch afval te verwerken. De larve van de zwarte soldaatvlieg kan, doordat hij nogal gulzig eet, de ontbindingstijd van compost met maanden verkorten. Nadat de larven volwassen zijn geworden en hun korte levensduur hebben voltooid, worden hun karkassen doorgaans weggegooid. Het team van Wooley zag wel mogelijkheden met deze afvalstof. Chitine Een belangrijke stof die deze vliegen bevatten, is chitine. Dat is de op een na meest voorkomende polysacharide (een suiker en biologisch polymeer) in de natuur. Chitine zit ook in krabbenschalen. Na het isoleren van de chitine en het vermalen tot poedervorm, zetten de onderzoekers het om in chitosan. Dit materiaal kan vervolgens zodanig worden aangepast dat je er bruikbare bioplastics mee kunt maken. Absorberende gel Wooleys team heeft al een superabsorberende, biologisch afbreekbare hydrogel ontwikkeld die 47 keer zijn eigen gewicht aan water kan vasthouden. Deze gel kan worden ingezet om overstromingswater in agrarische omgevingen vast te houden en weer vrij te geven tijdens periodes van droogte. Meer onderzoek De wetenschappers doen momenteel verder onderzoek naar de mogelijkheden van vlieg-chitine. Zo werken ze nu aan het afbreken van de chitine tot monomeren (organische moleculen), die weer bouwstenen kunnen zijn voor polymeren. Hiermee willen de Texanen bioplastics ontwikkelen die vergelijkbaar zijn met de gebruikelijke plastics uit de petrochemische industie, zoals polycarbonaten of polyurethanen. Gesloten kringloop Wooley is enthousiast over de mogelijkheid om op deze manier een gesloten kringloopsysteem te creëren. “Uiteindelijk willen we dat het afvalplastic voedselbron is voor de insecten. Daarna kunnen we ze oogsten en hun componenten verzamelen om nieuw plastic te maken. De insecten zijn dan niet alleen de bron, maar consumeren ook weer het afgedankte plastic.” Vliegensvlug naar de volgende artikelen? In deze Nederlandse labs helpen de knapste koppen AkzoNobel, BASF en Shell vergroenenOnderzoekers maken biologisch afbreekbare batterij van krabbenschalenAfval etende insecten geven Afrika veevoer, mest en banen