Je leest:

Gist vangt zware metalen uit afvalwater

Gist vangt zware metalen uit afvalwater

Auteur: | 21 februari 2020

Zware metalen vervuilen ons afvalwater en het milieu. Als we deze metalen beter willen recyclen en het milieu schoner willen maken, zullen we de metalen moeten afvangen. Amerikaanse onderzoekers hebben dit voor elkaar gekregen met een aangepaste gistsoort. De vraag is alleen of die gist beter werkt dan bestaande methodes.

Het zou mooi zijn als we tijdens de waterzuivering zware metalen kunnen verwijderen.

Door ons intensieve gebruik van veel soorten metaal in laptops, auto’s en veel andere apparaten vind je deze stoffen steeds vaker terug in het milieu. Sommige stukken land zijn inmiddels sterk vervuild met zware metalen, en stoffen zoals koper, cadmium en lood duiken regelmatig op in ons afvalwater. Betere recycling kan helpen om deze vervuiling terug te dringen, maar onderzoekers zoeken ook naar manieren om de al aanwezige metalen uit ons afvalwater te verwijderen. En dan het liefst op zo’n manier dat we die stoffen ook nog kunnen hergebruiken. Amerikaanse onderzoekers is het nu gelukt om dit voor elkaar te krijgen met gist.

Rotte eieren

Op dit moment gebruiken waterzuiveringsinstallaties al verschillende methodes om metalen uit water te halen. De meest bekende is het toevoegen van een stof als waterstofsulfide-gas. Dit molecuul zorgt ervoor dat het metaal neerslaat als een vaste stof en in het slib terechtkomt. Het blijkt alleen heel lastig om de metalen vervolgens op een goede manier uit het slib te halen. Bovendien is dit proces niet zonder risico, want waterstofsulfide is geen prettig goedje. Het stinkt sterk naar rotte eieren en is bovendien schadelijk als mensen het op hun huid krijgen, dus lopen medewerkers van waterzuiveringsinstallaties risico. Daarom gingen de onderzoekers van de Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Verenigde Staten op zoek naar een alternatief.

Uitgelicht door de redactie

Informatica
Waarom privacy zo belangrijk is bij de nieuwe corona-app

Een denktank onderzoekt en brengt inzichten bijeen

Geneeskunde
‘Een wiskundig model is geen toekomstvoorspeller’

Dit alternatief vond hoogleraar en biologisch ingenieur Angela Belcher in de natuur. Daar bestaan verschillende micro-organismen die op de een of andere manier kunnen helpen om metalen te vangen, bijvoorbeeld door waterstofsulfide te produceren. Dit soort organismen zijn alleen meestal niet erg efficiënt in hun reacties, ze vangen bijvoorbeeld maar een klein deel van de aanwezige metalen en vergen veel energie of hele specifieke omstandigheden om te groeien. Daarom voegde Belcher de genen van deze metaal-etende organismen toe aan simpel bakkersgist – een micro-organisme dat we nu al gebruiken om bijvoorbeeld bier en wijn te maken. Van deze bakkersgist weten we precies hoe het in elkaar zit en hoe we het goed kunnen laten groeien, dus het was voor Belcher een goed startpunt voor haar verbeterde metaalverwijderaar.

Goede productie

Door deze aanpassingen produceerde de bakkersgist heel gecontroleerd waterstofsulfide als de onderzoekers het oplosten in water met een beetje sulfide (S2-) erin. Vervolgens bleek de gist daadwerkelijk in staat om verschillende concentraties koper, zink, cadmium, lood en kwik uit het water neer te laten slaan. En dat niet alleen, de metalen bleken op dusdanige manier neer te slaan dat ze relatief makkelijk gerecycled konden worden. Een interessant resultaat, aldus Irene Sánchez-Andrea, universitair docent aan de Wageningen Universiteit en niet betrokken bij het onderzoek: “Ze hebben een mooie methode gebruikt om de gist aan te passen en daadwerkelijk metalen te vangen.”

Sánchez-Andrea heeft echter wel een kanttekening bij de toepassing: “De vraag is in hoeverre dit gist beter werkt dan de al bestaande organismen, maar daar zeggen ze niks over.” En dat is nog wel een belangrijke vraag: “Op dit moment gebruiken verschillende waterzuiveringsinstallaties bacteriën die ook waterstofsulfide produceren en zo metalen laten neerslaan. Voor zij over gaan stappen op gist, specifiek tot een genetisch gemodificeerd gist, moet je natuurlijk wel aantonen dat dit systeem beter werkt.” En dat is precies wat Belcher nu probeert te doen: “We hebben al gezien dat onze gist veel meer waterstofsulfide produceert dan de bacteriën in dezelfde tijd, dus we denken dat onze gist de metalen sneller laat neerslaan. Ook lijken ze beter bestand tegen giftige hoeveelheden metalen in het water zonder dat ze doodgaan. Maar we moeten het allemaal nog wel goed testen voor we het echt kunnen gaan toepassen.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink, en hoort bij het thema Duurzaamheid vergroten op Biotechnologie.nl.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 februari 2020

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.