Nanofilters

Het filteren van drinkwater is een oude techniek. Zand, stof en organismen worden zo al eeuwenlang verwijderd. Filters op basis van nanotechnologie perfectioneren de behandeling. Geen vuiltje blijft achter. Zelfs zout kan uit het water worden gevist. Maar, er zijn ook praktische problemen.

Efficiënter
In oppervlaktewater, zeewater en afvalwater drijven allerlei deeltjes. Men gebruikt doorgaans filters om deze ongerechtigheden eruit te halen. Hoe fijner het filter, hoe zuiverder het water. Toch valt op meerdere punten nog winst te behalen.

Met nanotechnologie zijn filters te maken waarvan de gaatjes allemaal precies even groot zijn. Geen micro-organisme of bacterie glipt dan nog door de mazen van het net. Ook kan men het aantal gaatjes per vierkante centimeter vergroten. Het filteren verloopt hierdoor sneller.

Maatwerk
Door het materiaal van de nanofilters goed te kiezen, kan maatwerk worden geleverd. Zo ontwikkelden Nederlandse onderzoekers een hybride membraam dat kan helpen om zout water op een energiezuinige wijze te ontzilten. Het membraam bestaat uit een combinatie van silica’s en heeft een actieve toplaag van slechts 20 tot 100 nanometer dik. In India werkt men aan membranen van koolstof nanobuisjes. Door hun specifieke structuur kunnen dergelijke systemen virussen en bacteriën uit het water verwijderen. Ook zijn er industriële nanofilters op de markt die kleurstof, nitraat of pesticide tegenhouden.

Verstopping
Nadeel van de beschreven techniek is dat de filters snel verstopt raken door een ophoping van micro-organismen. Een oplossing hiervoor is nog niet gevonden. Het voorkomen van verstopping door het water al vóór de zuivering te behandelen is duur. Goedkoper is het verwijderen van de verstopping met bijvoorbeeld chemicaliën. Echter hierbij blijft een deel van de micro-organismen achter in het filter. Binnen korte tijd groeien deze organismen weer uit tot een nieuwe verstopping.

Samenwerking
Het Nederlandse topinstituut WetSus doet al jaren onderzoek naar innovatieve manieren om water te zuiveren. Zij zien een grote toekomst voor nanofilters. Samen met o.a. Shell, de Nederlandse overheid en verschillende waterbedrijven werkt men aan een oplossing voor het verstoppingprobleem. Bij dit onderzoek komen nanotechnologie, microbiologie, chemie en procestechnologie allemaal samen.