Achtergrond

Bellenscherm tegen microplastics

Na succesvolle proeven met grotere deeltjes is het bellenscherm van The Great Bubble Barrier in beeld als methode om microplastics met een doorsnede van 0,5 tot 0,02 mm in gezuiverd rioolwater te onderscheppen. Daarmee betreedt het een notoir lastig terrein.

Eind april hing het RIVM nog maar eens aan de bel: de hoeveelheid microplastics in drinkwater (en bijgevolg in voedsel en levende wezens) neemt hand over hand toe. De gevolgen voor de gezondheid zijn weliswaar nog niet duidelijk, maar positief zijn die vermoedelijk niet. De belangrijkste bron is kleding van synthetische stoffen. Bij iedere wasbeurt worden er kleine deeltjes vanaf geschraapt. De grootste boosdoener is fleece, vaak gemaakt van gerecyclede petflessen – nog niet zo lang geleden gingen de duimpjes van de milieubeweging juist omhoog bij dergelijk hergebruik.

Er bestaan diverse soorten filters om minuscule plasticdeeltjes uit het water te halen. Grotere deeltjes kunnen mechanisch eruit worden gezeefd, maar ook bekende methoden om drinkwater te zuiveren, zoals carbonfilters en omgekeerde osmose, zijn bruikbaar om kunststofdeeltjes tegen te houden. Een probleem daarbij is dat filters relatief duur zijn per behandelde liter water.

Hier komt het bellenscherm, ontwikkeld door het Amsterdamse bedrijf The Great Bubble Barrier, om de hoek kijken. De technologie bestaat uit een geperforeerde buis diagonaal op de bodem van een waterlichaam, waardoorheen perslucht wordt gestuurd. Het scherm van bellen drijft plastic uit stromend water omhoog en naar de kant, waar het door een filter wordt afgevangen.

Bij een proef in de IJssel bij Kampen vorig jaar bleek het scherm gemiddeld 86 % van het drijvende plastic testmateriaal te onderscheppen, terwijl de rivier grotendeels doorstroomde. Schepen en vissen hadden er geen hinder van. De logische vervolgvraag was of kleinere deeltjes ook zijn af te vangen.

Het nieuwe onderzoek, in een afvoerkanaal voor gezuiverd water bij rwzi De Wevershoof in Noord-Holland, mikt op deeltjes met een doorsnede tot 20 µm. Afhankelijk van de eerste meetresultaten kan dat nog 10 µm worden. Het ontwerp van het bubbelscherm is voor dit doel aangepast, maar de makers houden liever voor zich wat die aanpassingen zijn.

Meten

Het meten van dergelijke kleine deeltjes is geen sinecure. Uit Wagenings onderzoek bleek in april dat 92 % van de onderzoeken naar de aanwezigheid van microplastics in water de toets der kritiek niet kan doorstaan. Toch twijfelt niemand aan de realiteit van het probleem. Een onderzoek van de WHO vorig jaar liet zien dat 90 % van het verkochte flessenwater wereldwijd plasticdeeltjes bevat. Polypropyleen wordt het meest aangetroffen.

Een NWO-project (Technologies fort he Risk Assessment of MicroPlastics, ofwel Tramp) onder leiding van de Wageningse hoogleraar Bart Koelmans zoekt naar methoden om de nauwkeurigheid te verbeteren.

De basis daarvoor is Fourier-transform Infrared Spectroscopy (Ft-IR). Bij deze technologie wordt een monster beschenen door een lichtbundel met licht van verschillende golflengten. Door in hoog tempo verschillend samengestelde bundels op het monster af te vuren, ontstaat een dataset. De wiskundige analyse daarvan levert een gedetailleerd inzicht op in de golflengten die door het monster worden geabsorbeerd.

Om het geabsorbeerde licht op een betrouwbare manier te relateren aan de aantallen en soorten microplastics in het monster ontwikkelde de Utrechtse promovenda Svenja Mintenig in het kader van het Tramp-project een protocol. Het geldt op dit moment als een van de betrouwbaarste methoden om de aanwezigheid van microplastics vast te stellen en krijgt daarom een plek in het nieuwe onderzoek met het bellenscherm.

Zuivering

Het aanscherpen van de meetmethode is een van de doelen van het nieuwe onderzoeksproject, naast vaststellen van de hoeveelheid microplastics in het water en de mate waarin het bellenscherm die onderschept. Ook de werking van het scherm zelf is onderwerp van studie.

Trekker van het onderzoek is onderzoeksinstituut KWR, in samenwerking met drinkwaterbedrijf PWN en Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier. Het vindt plaats in het kader van een breder project om vast te stellen in hoeverre microplastics in het Nederlandse oppervlaktewater aanwezig zijn en welke gevolgen dat heeft.

‘De eerste metingen hebben half mei plaatsgevonden’, vertelt onderzoeksleider Frank Oesterholt van KWR. ‘Iedere keer proberen we monsters van 1.000 l voor en achter het bellenscherm te nemen. Daarvoor gebruiken we een 10 µm planktonnet. De deeltjes die zo worden verzameld, worden in het laboratorium verder opgewerkt in verschillende filtratie-, fasescheiding- en oxidatiestappen. Voor de fracties microplastics die dan nog overblijven gebruiken we Ft-IR spectroscopie om naast het aantal deeltjes per liter ook de grootte van de deeltjes en het type plastic vast te stellen.’

De metingen gaan een half jaar door, waarbij iedere twee weken monsters uit het kanaal gehaald worden – een klus waar KWR-medewerkers een volle dag mee bezig zijn. De monsters worden op verschillende dieptes genomen, omdat de verspreiding van microplastics daar vermoedelijk mee samenhangt: het vermoeden bestaat dat de deeltjes zich vooral aan het oppervlak verzamelen. De lange duur van de proef maakt dat ook eventuele seizoensinvloeden op de deeltjesconcentratie en de effectiviteit van het scherm worden zo zichtbaar. In de loop van dit jaar moeten de eerste resultaten bekend zijn.

Oesterholt: ‘De informatie die we hieruit gaan halen is best wel spannend. We hebben het tenslotte over water dat al de hele rioolwaterzuivering heeft doorlopen, waarin best nog wel eens veel microplastics kunnen zitten. Vervolgens is uiteraard de vraag hoeveel we eruit kunnen halen met het bellenscherm.’

Gezondheid

Ondertussen wordt ook naarstig gezocht naar manieren om de gezondheidseffecten van microplastics in kaart te brengen. Onderzoeksfinancier ZonMw deed onlangs een oproep voor voorstellen op dit gebied. Uit met name marien onderzoek blijkt dat de potentiële gevolgen ernstig zijn. Oesters in een omgeving met fragmenten polystyreen zijn minder vruchtbaar. Bij vissen zijn leverproblemen waargenomen.

Onderzoek naar de gevolgen voor mensen zal lastig zijn, omdat je die nu eenmaal niet bewust kunt blootstellen aan potentieel ongezonde omstandigheden. Het gaat daarbij overigens niet alleen om water. Ook in de lucht bevinden zich inmiddels de nodige microplastics. Maar laten we het komende onderzoek bij de Wevershoof niet nodeloos compliceren door ons af te vragen of er soms microplastics uit de bellen in het water belanden.

 

Deel deze pagina

Maritiem Nederland

Maritiem Nederland is een magazine, website en nieuwsbrief met alle relevante en interessante ontwikkelingen binnen het maritieme cluster. Met interviews, opmerkelijke reportages, portretten en columns.
Meer informatie over Maritiem Nederland

Damen

Abonnement

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers TW


Wilt u lid worden, een los nummer aanvragen of een adreswijziging doorgeven? Neem dan contact op met MijnTijdschrift (088-2266622). 

Of bekijk ons aanbod van abonnementen.

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week!

Meld je nu aan!

Vision & Robotics

Vision & Robotics is hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebruikers van productielijnen in de maak- en agro-/foodindustrie. 

Graag meer lezen over onderwerpen zoals robotica, sensoren, kunstmatige intellegentie en nog veel meer klik hier

Vision & Robotics heeft ook een nieuwsbrief! klik hier om je in te schrijven.

TW online gratis voor jongeren

TW Investeert in technisch onderwijs

Leerlingen tot 18 jaar lezen gratis TW. Meld je aan en ontvang 23 online edities per jaar geheel gratis!

Naar boven