Wetenschappers van de Universiteit van Toledo hebben ontdekt dat rijstschillen effectief microcystine uit water kunnen verwijderen, een bevinding die verstrekkende gevolgen kan hebben voor gemeenschappen langs de Grote Meren en in de derde wereld.

Een overvloedig en goedkoop agrarisch bijproduct, rijstschillen zijn in het verleden onderzocht als een waterzuiveringsoplossing. Echter, dit is de eerste keer dat is aangetoond dat ze microcystine verwijderen, het toxine dat vrijkomt bij schadelijke algenbloei.

De resultaten van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving .

"Het leveren van veilig water is van cruciaal belang, en het vinden van een economisch haalbare oplossing om veilig water te leveren aan mensen over de hele wereld zal heel belangrijk zijn. Het vermogen van dit eenvoudige materiaal om krachtig genoeg te zijn om dit probleem aan te pakken, is indrukwekkend, " zei Dr. Jon Kirchhoff, Universiteitshoogleraar en voorzitter van de afdeling Scheikunde en Biochemie.

Het onderzoek, onder leiding van Kirchhoff en Dr. Dragan Isailovic, universitair hoofddocent scheikunde aan het College voor Natuurwetenschappen en Wiskunde, gebruikte biologische rijstschillen die werden behandeld met zoutzuur en verwarmd tot 250 graden Celsius.

De rijstschillen werden vervolgens verspreid in een reeks watermonsters die werden verzameld uit Lake Erie tijdens de schadelijke algenbloei van 2017 om te meten hoeveel van het toxine ze konden absorberen.

Onderzoekers ontdekten dat de rijstschillen meer dan 95 procent van microcystine MC-LR verwijderden - het meest voorkomende type in Lake Erie - in concentraties tot 596 delen per miljard (ppb). Zelfs bij concentraties van bijna 3, 000 pp, meer dan 70 procent van de MC-LR werd verwijderd, en andere soorten MC's werden ook verwijderd.

"We hebben gekeken naar de verwijdering van microcystines uit echte omgevingsmonsters en het materiaal heeft heel goed gepresteerd, " Zei Isailovic. "We hebben het over extreem hoge concentraties microcystines afkomstig van cyanobacteriële cellen. Normaal gesproken in de zomer, we hebben veel, veel lagere concentraties in Lake Erie."

De United States Environmental Protection Agency beveelt een 10-daagse drinkwaterrichtlijn aan dat jonge kinderen geen water drinken dat meer dan in totaal 0,3 ppb microcystine bevat en schoolgaande kinderen en volwassenen geen water drinken dat meer dan in totaal 1,6 ppb microcystine bevat .

Naast hun effectiviteit, rijstschillen hebben nog een aantal andere aantrekkelijke eigenschappen. Ze zijn goedkoop - onderzoekers betaalden $ 14,50 voor een halve kubieke voet en in bulk kopen zou die prijs aanzienlijk verlagen - en ze kunnen worden hergebruikt.

Door met microcystine beladen rijstschillen tot 560 graden Celsius te verhitten, worden de gifstoffen vernietigd en worden silicadeeltjes geproduceerd. die in andere toepassingen kunnen worden gebruikt.

De onderzoekers hopen dat hun ontdekking buiten het laboratorium kan worden opgeschaald om een ​​milieuvriendelijkere methode te ontwikkelen voor de behandeling van water dat is verontreinigd door schadelijke algenbloei of goedkope maar effectieve filtratiesystemen voor de derde wereld.

"We zouden dit gemakkelijk beschikbare materiaal mogelijk kunnen gebruiken om water te zuiveren voordat het zelfs in Lake Erie terechtkomt, " zei Isailovic. "Er zijn technische oplossingen die moeten worden gedaan, maar een van onze dromen is om wat we ontwikkelen in onze laboratoria toe te passen om veilig drinkwater te leveren."