Afvalwater van fabrieken bevat vaak kwik, dat giftig is voor de mens en voor veel ecosystemen.
Meestal wordt kwik uit het water verwijderd door het te filteren met actieve kool, via omgekeerde osmose of soortgelijke processen. Maar dat is duur en tijdrovend.
Nu werken Martin Pumera van de universiteit voor Chemie en Technologie in Tsjechië en zijn collega’s aan een slim en goedkoop alternatief.
Stuifmeel kan kwik binden
Bepaalde soorten stuifmeel adsorberen van nature kwikionen, die zich hechten aan het oppervlak van de stuifmeelkorrel. Daarom keken de onderzoekers of ze stuifmeelkorrels konden omzetten in microrobots, die onder meer kunnen helpen bij de afvalwaterzuivering.
De onderzoekers gebruikten acht soorten stuifmeel: van de paardenbloem, den, lotus, zonnebloem, klaproos, Japanse roos, wolfsklauw en lisdodde. Eerst zuiverden ze de stuifmeelkorrels en vervolgens hechtten ze platinadeeltjes aan één kant van elke korrel.
Daarna werden de platina-pollenhybriden in water gelegd dat met kwik was vervuild en waaraan waterstofperoxide was toegevoegd. In de reactie met platina breekt waterstofperoxide af en ontstaan er bellen.
Die bellen werken als een chemische motor die de microrobots voortstuwen door het water. Zo stuiten de robots op nog meer kwikdeeltjes.
Minirobots verwijderen 80% van het kwik
Na twee uur in het vuile water hadden alle stuifmeelsoorten zeker 80% van het kwik geadsorbeerd.
Het stuifmeel van lisdodde en wolfsklauw verwijderde zelfs 90%, en dat van de lotusbloem bewoog het snelst: circa 78 centimeter per uur.
Stuifmeel is een van ‘s werelds meest stabiele structuren en kan onder zware omstandigheden miljoenen jaren overleven. Bovendien is het spotgoedkoop.
Daarom kunnen stuifmeelmicrorobots in de toekomst een goedkoop, stabiel en duurzaam alternatief vormen voor traditionele zuiveringsmethoden.
Daarom is kwik gevaarlijk
Het zware metaal hoopt zich op in de voedselketen en kan bijvoorbeeld van vergiftigde algen in water overgaan op schaaldieren en van daaruit naar vissen en mensen.
Kwik kan inwerken op het centrale zenuwstelsel en tot verlamming leiden. Het is vooral gevaarlijk voor zwangere vrouwen, omdat de stof zich bindt aan de hersencellen van de foetus en hersenbeschadiging kan veroorzaken.