Microplasticvervuiling is een mondiale milieucrisis geworden, waarbij kleine plasticdeeltjes de watervoorraden infiltreren en aanzienlijke gezondheidsrisico’s met zich meebrengen. Terwijl traditionele waterzuiveringsinstallaties sterk afhankelijk zijn van chemische coagulanten om deze verontreinigende stoffen te verwijderen, suggereert nieuw onderzoek dat een gewone tropische plant een schoner, duurzamer alternatief kan bieden.
Onderzoekers van het Institute of Science and Technology van de São Paulo State University (ICT-UNESP) hebben ontdekt dat extracten uit het Moringa oleifera -zaad effectief microplastics uit water kunnen verwijderen, en even goed presteren als – en soms beter dan – standaard industriële chemicaliën.
De wetenschap van coagulatie: het onzichtbare neutraliseren
Om te begrijpen waarom deze ontdekking belangrijk is, moet je begrijpen hoe microplastics zich in water gedragen. De meeste microplasticdeeltjes hebben een negatieve elektrische lading. Omdat ze net als ladingen elkaar afstoten, kaatsen deze kleine deeltjes tegen elkaar op en kunnen ze niet door traditionele zandfilters worden opgevangen.
Om dit op te lossen gebruiken waterzuiveringsinstallaties een proces dat coagulatie wordt genoemd:
1. Er wordt een coagulans aan het water toegevoegd om de elektrische lading van de deeltjes te neutraliseren.
2. Eenmaal geneutraliseerd stoten de deeltjes elkaar niet langer af; in plaats daarvan beginnen ze bij elkaar te blijven.
3. Deze clusters, ook wel ‘vlokken’ genoemd, worden groot genoeg om te worden opgevangen door standaardfiltratiesystemen, zoals zandfilters.
Traditioneel is aluminiumsulfaat (aluin) de industriestandaard voor dit proces. Uit het UNESP-onderzoek bleek echter dat een zoutextract uit Moringa-zaden vergelijkbaar presteert als aluin. In meer alkalische wateromstandigheden presteerde het Moringa-extract zelfs beter dan het chemische alternatief.
Waarom Moringa een game-changer is
De verschuiving naar plantaardige coagulanten wordt veroorzaakt door verschillende kritische nadelen die verband houden met de huidige chemische methoden:
- Toxiciteit en residuen: Stollingsmiddelen op aluminium- en ijzerbasis zijn niet biologisch afbreekbaar. Ze kunnen resterende toxiciteit achterlaten in behandeld water, waardoor er op de lange termijn gezondheidsproblemen ontstaan.
- Problemen met organische stoffen: Het gebruik van aluminiumsulfaat kan de opgeloste organische stof in water verhogen, waarvoor vaak extra, dure behandelingsstappen nodig zijn om te verwijderen.
- Duurzaamheid: Moringa is een zeer voedzame plant afkomstig uit tropische gebieden. De zaden zijn biologisch afbreekbaar en bieden een hernieuwbare bron voor zuivering.
Testen tegen verontreinigende stoffen met een hoog risico
Om de doeltreffendheid van de methode te garanderen, richtte het onderzoeksteam zich specifiek op polyvinylchloride (PVC) microplastics. PVC is een van de meest zorgwekkende verontreinigende stoffen vanwege de bekende mutagene en carcinogene eigenschappen.
De onderzoekers gebruikten een rigoureus testprotocol:
– Gesimuleerde veroudering: Ze hebben PVC blootgesteld aan ultraviolette (UV) straling om na te bootsen hoe plastic in de natuur afbreekt.
– Precisiemeting: Met behulp van scanning-elektronenmicroscopie (SEM) en hogesnelheidslasercamera’s bevestigden ze dat het Moringa-extract deze gevaarlijke deeltjes met succes heeft geclusterd en verwijderd.
– Toepassing in de praktijk: Het team is al begonnen met het testen van het extract op water uit de rivier Paraíba do Sul, een belangrijke waterbron in Brazilië, met veelbelovende resultaten.
Een oplossing voor kleinschalige gemeenschappen
Hoewel grootschalige gemeentelijke installaties enige tijd nodig hebben om over te schakelen, biedt deze technologie een enorm potentieel voor landelijke eigendommen en kleine gemeenschappen. Omdat Moringa-zaden gemakkelijk kunnen worden verwerkt – en zelfs het extract thuis kan worden bereid – biedt het een kosteneffectieve en toegankelijke manier om veilig drinkwater te garanderen in gebieden zonder geavanceerde infrastructuur.
“Er is steeds meer toezicht door de regelgeving en er zijn steeds meer gezondheidsproblemen met betrekking tot het gebruik van coagulanten op aluminium- en ijzerbasis… Om die reden is de zoektocht naar duurzame alternatieven geïntensiveerd.” — Adriano Gonçalves dos Reis, ICT-UNESP-professor
Conclusie
Door gebruik te maken van de natuurlijke eigenschappen van Moringa oleifera hebben onderzoekers een manier gevonden om microplasticvervuiling aan te pakken met behulp van een biologisch afbreekbare, efficiënte en goedkope methode. Deze doorbraak biedt een veelbelovend pad naar veiliger drinkwater en een vermindering van de chemische voetafdruk van de mondiale waterzuivering.
