Ingenieurs van de Princeton University hebben een methode bedacht om met behulp van kooldioxide water te zuiveren. De methode vergt minder energie en heeft geen filters nodig die kunnen dichtslibben.
De methode gebruikt in het water kooldioxidegas, zoals we dat kennen van water met prik of bubbeltjeswater. Die kooldioxide verandert de chemische eigenschap van het verontreinigde water en scheidt de vervuilende deeltjes af door gebruik te maken van hun elektrische lading.
Het systeem is zelf van de eenvoud zelve. Het bestaat uit een microkanaal met een rubberen wand dat zich aan een van de uiteinden in tweeën splitst.
Aan een kant van het rubber wordt onder druk CO2 aan het water toegevoegd, dat daardoor licht zuur wordt. Dat gaat gepaard met het ontstaan van ionen in de vloeistof: positief geladen waterstof H+ en negatief geladen waterstofcarbonaat HCO3-.
Die negatieve ionen hebben de neiging om van de kant af te bewegen waar het kooldioxide binnen komt, zodat er in de vloeistof een elektrisch veld ontstaat. Aangezien de meeste verontreinigingen een positieve lading hebben, bewegen die richting de waterstofcarbonaat-ionen. Aan de kant waar het kooldioxide wordt ingelaten ontstaat zo een schone waterstroom. Beide zijn aan het uiteinde vervolgens eenvoudig te scheiden via het gesplitste stuk. De ingenieurs bereikten zo een reinigingsgraad in dezelfde orde van grootte als met conventionele filtratietechnieken.
Minder energie
De methode heeft volgens de onderzoekers twee belangrijke voordelen. Omdat het water niet door heel kleine gaatjes hoeft te worden geperst is er minder energie nodig dan bij gebruikelijke filtratietechnieken, de onderzoekers noemen een factor drie. Daarnaast doet zich niet het probleem voor dat filters gaandeweg dichtslibben en gereinigd moeten worden.
In hun testopstelling gebruikten de onderzoekers een microkanaal met een doorsnede van 0,1 x 0,02 mm en een stroomsnelheid van 2 µL/uur. De methode is volgens de onderzoekers eenvoudig op te schalen door de microkanalen te stapelen en zo grotere volumes te creëren. Die opschaling en langdurig toepassing moeten nog wel worden aangetoond.
Openingsfoto: Brozova/Depositphoto
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.