Het nieuwsbericht maakte veel los:in januari 2016 publiceerden ETH-onderzoekers Professor Raffaele Mezzenga en zijn senior onderzoeker Sreenath Bolisetty een studie in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie over een innovatief type membraan ontwikkeld in hun laboratorium.

Ze toonden aan dat dit membraan zware metalen effectief kan uitfilteren, radioactief afval, andere giftige stoffen, en bacteriën uit vervuild water. Het filter kan ook ionen van goud opvangen, platina en palladium, waardoor de terugwinning van edele metalen mogelijk is. Bovendien, de samenstelling van het membraan is uiterst eenvoudig:een mengsel van gedenatureerde wei-eiwitten en actieve kool aangebracht op een filtreerpapier als substraat.

Overspoeld met vragen

Het verhaal werd opgepakt door de wereldwijde media en al snel werden de onderzoekers overspoeld met vragen:van een huisvrouw in Hong Kong die zich zorgen maakte over de gezondheid van haar familie tot mijnbouwbedrijven die op zoek waren naar een oplossing om vervuild afvalwater uit mijnen te zuiveren, de onderzoekers worden nog steeds enigszins overweldigd door het aantal en de verscheidenheid aan vragen die ze ontvangen.

In mei 2016, Mezzenga en Bolisetty hebben daarom de ETH spin-off BluAct Technologies GmbH opgericht, met de financiële steun van de investeerder Keith Boonstra. Bolisetty is zowel CEO als Chief Technical Officer voor het nieuwe bedrijf. Mezzenga heeft meer een achtergrondrol als aandeelhouder en wetenschappelijk adviseur.

BluAct zelf heeft zojuist zijn eerste batch prototype membranen op industriële schaal geproduceerd. De spin-off heeft het startkapitaal gebruikt om patenten voor het membraan in 90 verschillende landen te nationaliseren. "Dat was heel ingewikkeld en duur, aangezien het bij de nationalisatiestap niet mogelijk is om simpelweg één wettelijke bescherming te hebben die al deze landen dekt, " legt Mezzenga uit. Maar omdat de techniek relatief eenvoudig is, ze moesten het beschermen tegen namaakproducten.

Licentiehouders produceren het membraan

Voorlopig, de productie van het membraan wordt uitbesteed aan externe partners. Hierbij zorgt BluAct ervoor dat de kwaliteit van het product voldoet aan de desbetreffende specificaties. Als technisch directeur, Bolisetty zal de producenten ter plaatse monitoren en screenen. "Het ziet ernaar uit dat ik in de toekomst veel zal reizen, ' grijnst hij.

BluAct kan alle benodigde apparatuur leveren om deze technologie naar de echte wereld te brengen. Het plan is om het membraan in reeds bestaande filterperssystemen in te passen ter vervanging van de huidige filters. De ETH-ondernemers hebben hun eerste succes al geboekt, door het ondertekenen van een contract met de ISL Group, voor de distributie van flessen voor drinkwater die gebruikmaken van de door BluAct ontwikkelde technologie.

Via NGO's en overheidsinstanties, deze flessen worden gedistribueerd in Azië, Afrika en Latijns-Amerika aan mensen zonder toegang tot schoon drinkwater. "Dit is puur een humanitair project dat ons na aan het hart ligt., " benadrukt professor Mezzenga. Om ervoor te zorgen dat het hybride filter ook de armste mensen bereikt, BluAct werkt op alle niveaus samen met de lokale autoriteiten. In de Indiase deelstaat Andhra Pradesh, bijvoorbeeld, er is al grond beschikbaar gesteld om een ​​productiefaciliteit te bouwen.

De twee jonge ondernemers willen geld verdienen bij de veel grotere geïnteresseerden, zoals mijnbouw- of industriële bedrijven, aangezien er vrijwel geen grenzen zijn aan het mogelijke gebruik van dit membraan voor waterbehandeling.

Het prototype membraan is slechts 3 mm dik, maar kan in principe op elke maat gemaakt worden, van de grootte van een grote munt voor huishoudelijke filters tot een vierkante meter voor industriële toepassingen. In aanvulling, voor het verwerken van grote hoeveelheden water kunnen meerdere membranen op elkaar of in serie worden geplaatst. Op deze manier, het moet mogelijk zijn een filtratie-installatie te bouwen die 100, 000 liter water per uur.

Veel mogelijke toepassingen

De oprichters van BluAct hebben momenteel contact met mijnbouwbedrijven die interesse hebben getoond in het verwerven van de revolutionaire technologie om zware metalen af ​​te vangen. Het membraan wordt momenteel getest door een operator voor de decontaminatie van Europese kerncentrales, omdat het filter niet alleen zware metalen kan vasthouden, maar ook radioactief uranium. Het kan daarom ook worden gebruikt om radioactief water te decontamineren.

Andere bedrijfstakken waarop BluAct zich richt, zijn onder meer de zware metalen en de galvaniseerindustrie (voor het terugwinnen van waardevolle metalen), landbouw en, Tenslotte, waterbehandeling voor particuliere huishoudens. In hun laatste onderzoek, Bolisetty en Mezzenga hebben aangetoond dat het membraan ook zeer efficiënt is in het verwijderen van arseen uit water. Het baanbrekende filter is dan ook voor veel partijen een goedkope optie in gebieden waar deze giftige stof een bedreiging vormt voor de menselijke gezondheid.

Om hun nieuwe onderneming te ontwikkelen en uit te breiden, Bolisetty en Mezzenga hebben meer investeerders nodig. Noch Bolisetty, noch Mezzenga zijn bereid te gissen naar de mogelijkheden van BluAct in het algemeen. "Schoon drinkwater is wereldwijd enorm belangrijk, maar we kunnen op dit moment niet zeggen hoe groot ons bedrijf zal worden, " zegt Bolisetty. " Ik concentreer me momenteel op BluAct, omdat we heel hard werken om de technologie in alle mogelijke watersectoren te brengen".

Arseen verwijderen

In een nieuwe studie die zojuist in het tijdschrift is gepubliceerd: Chemische communicatie , Bolisetty en Mezzenga laten zien dat het door hen ontwikkelde hybride filter in staat is zowel arseniet als arsenaat efficiënt op te vangen en vrijwel alle sporen ervan uit het water te verwijderen. Verder, het membraan kan gedurende meerdere filtratiecycli worden hergebruikt zonder aan efficiëntie in te boeten.

De ETH-onderzoekers konden de werkzaamheid van hun methode bewijzen door echt besmet drinkwater te testen dat uit het gebied rond het meer van Atitlán in Guatemala werd gehaald. Deze regio wordt gekenmerkt door vulkanisch gesteente, en het grondwater bevat van nature veel arseen en kwik. Monsters van het lokale drinkwater kunnen tot 80 microgram arseen per liter bevatten. Dit is acht keer de drempel van 10 microgram arseen per liter aanbevolen door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO).

De volgende stappen zijn onder meer het aanpassen van deze nieuwe technologie aan huishoudelijke filters in Guatemala, door een samenwerkingsproject tussen het laboratorium van Prof. Mezzenga en het Centre for Atitlán Studies aan de Universidad del Valle de Guatemala (UVG), onder leiding van Dr. Monica Orozco. Het bieden van een relatief goedkope oplossing voor deze gezinnen zal de risico's die gepaard gaan met chronische blootstelling aan arseen aanzienlijk verminderen.