TECHNOLOGIE
Anammox-reactor bij een afvalwaterzuivering in Zurich. Waterzuiveringstechnieken gecombineerd
Twee technieken voor de zuivering van afvalwater met bacteriën – Nereda en Anammox – kunnen in principe worden geïntegreerd in één installatie. Beide zuiveringsmethoden zijn (mede) aan de TU Delft ontdekt en ontwikkeld. De kern van het Anammox-proces is een groep bacteriën, die in staat is ammonium zonder zuurstof en een organisch koolstof om te zetten in stikstofgas. Kern van het Nereda-proces is eveneens een groep micro-organismen die afvalstoffen omzet in onschadelijke stoffen. In dit geval niet alleen ammonium maar ook fosfaat en organische koolstof. Een combinatie van de twee technieken was tot voor kort niet mogelijk omdat het afvalwater voor het Anammox-proces altijd warm moest zijn. De Anammoxbacteriën vermenigvuldigen zich bij lage temperatuur namelijk heel langzaam. Mari Winkler, promovenda aan de TU Delft, heeft het Anammox-proces nu geschikt weten te maken voor de standaard technologie, die plaatsvindt bij normale watertemperaturen. Bij Nereda en Anammox worden compacte korrels gevormd die relatief snel bezinken, wat het zuiveringsproces sneller, goedkoper en (energie)efficiënter maakt. Plastic deeltjes nadelig voor zeedieren
Plastic nanodeeltjes in zeewater hebben nadelige effecten op zeeorganismen. Het gaat om deeltjes die met een grootte van ongeveer dertig miljoenste millimeter met het oog onzichtbaar zijn. Mosselen die worden blootgesteld aan zulke deeltjes blijken minder te eten. Ze groeien dus minder goed. Ook de zee- of wadpier is onderzocht. Dit organisme verliest eveneens gewicht door opname van plastic deeltjes en krijgt bovendien meer giftige stoffen als polychloorbifenylen (PCB’s) binnen, die zich aan het plastic binden. Dat blijkt uit onderzoek van wetenschappers en studenten van Wageningen University en Imares, beide onderdeel van Wageningen UR. De aanwezigheid van “plastic soep” in de zeeën en oceanen wordt gezien als een groot probleem. Kleine plastic deeltjes bereiken de zee via afbraak van plastic zwerf afval. Verder is aannemelijk dat plastic deeltjes uit cosmetica en deeltjes die vrijkomen bij het wassen van kleding via het riool in het oppervlaktewater en uiteindelijk in zee terecht komen. De Europese Unie en de Nederlandse overheid onderkennen het probleem en de noodzaak om de aanwezigheid van plastic in zee te monitoren om meer te weten over de huidige en toekomstige concentratie van plastic micro- en nanodeeltjes in het zeemilieu. Samenwerking Shell en NWO
Shell en NWO beginnen een publiek-private samenwerking op het gebied van fundamenteel energieonderzoek. Shell zal circa twintig miljoen euro investeren, in te zetten voor 75 promotieplaatsen aan Nederlandse universiteiten. NWO zal circa 21 miljoen euro investeren. Daarmee komt het totale budget voor het programma op 41 tot 50 miljoen euro, afhankelijk van de eventuele deelname van andere bedrijven. Het merendeel van Shell’s investering behelst het programma Computational sciences in energy research, dat gerelateerd is aan thema’s binnen de topsectoren Energie en Chemie. De rest van Shell’s investering gaat naar twee andere programma’s, namelijk “Solar fuels” en “Uncertainty reduction in smart energy grids”.
Solide maar vloeibaar De manier waarop korrelige materialen als zand, schuim en mayonaise schakelen van vloeibaar naar vast bij samenpersing, werkt helemaal anders dan altijd gedacht. Verrassend is dat, zelfs als deze materialen grote weerstand bieden tegen samendrukking, zij onder bepaalde omstandigheden geen enkele weerstand bieden tegen stroming. Dit blijkt uit FOM-onderzoek. Het afgelopen decennium is heel veel werk verricht aan de “jamming overgang”. Deze overgang treedt op als deeltjes in zachte korrelige materialen dicht genoeg bij elkaar worden geperst en het materiaal stijf wordt. De allersimpelste versie van jamming treedt op als zachte elastische deeltjes zonder wrijving of aantrekking worden samengedrukt. Als deze deeltjes dicht genoeg op elkaar zitten, komen zij op een bepaald moment met elkaar in contact en zowel de druk als de weerstand tegen verdere samendrukking begint dan te groeien. Voor zogenaamde “strikte jamming” is ook weerstand tegen schuiven nodig. De onderzoekers hebben nu gezien dat een dichtere pakking geen weerstand tegen schuiven biedt. Dicht bij het jamming-punt is de kans dat het materiaal instabiel is zelfs honderd procent. Samendrukken is dus niet voldoende om solide te worden en de jamming-overgang zit fundamenteel anders in elkaar dan gedacht. Ook bacteriën hebben sociale organisatie Sommige bacteriën blijken minder egoïstisch dan tot nu toe werd gedacht. NWO-onderzoeker Otto Cordero ontdekte dat binnen één populatie bacteriën – een groep soortgelijke bacteriën op een bepaalde plek – een aantal individuen antibiotica produceert, terwijl de rest van de populatie dat niet doet maar er wel resistent voor is. Met de antibiotica kunnen andere populaties bacteriën worden gedood. Een deel van de populatie profiteert dus van een paar individuen. Zelfs deze primitieve levensvorm blijkt zo een vorm van sociale organisatie te hebben, terwijl voorheen werd gedacht dat bacteriën alleen overleefden door zelfzuchtig te zijn.
PETROCHEM 10 – 2012 51
051_J_Technologie.indd 51
02-10-12 14:28