In sommige landen wordt schoon water als een luxe beschouwd. In Zuid-Soedan en Ethiopië bijvoorbeeld komt er niet zomaar lekker drinkwater uit de kraan. De mensen zijn vooral aangewezen op waterputten. Die kunnen gevaarlijke bacteriën bevatten en ziekmakende stoffen. Een studententeam van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie (ETH) in Zürich heeft een apparaat ontwikkeld dat dit probleem kan oplossen. Het zuivert water door gebruik te maken van zonne-energie.
Het team noemt zichzelf SOWA. “Dat komt van ‘Solar Water’, water op zonne-energie'”, legt Giacomo Mastroddi uit, een van de teamleden. Zeven van hen studeren werktuigbouwkunde en een van hen doet elektrotechniek. Een van de hoofddoelen van SOWA was om te onderzoeken hoe bestaande technologieën op een nieuwe manier gebruikt kunnen worden. Het project van het SOWA-team bevindt zich nog in de prototypefase, maar ze blijven werken aan de verdere ontwikkeling ervan.
Gezondheidsrisico’s
“In sommige landen is het water sterk verontreinigd. Het gaat bijvoorbeeld om problematische ionen zoals ijzer en koper, en vluchtige organische verbindingen”, legt Muttoni uit, een ander teamlid. “Deze deeltjes maken water ongeschikt om te drinken. Bovendien hebben zuigelingen meer last van dit onzuivere water dan volwassenen. Als ze flesvoeding krijgen, staan de gevaarlijke deeltjes in het water niet in verhouding tot hun lichaamsgewicht. Dit brengt extreme gezondheidsrisico’s met zich mee.”
Werkend prototype
“Ons apparaat heeft vier zuiveringsmodules”, vertelt Marco Muttoni. Het gaat daarbij om ultrafiltratie, elektrodialyse, filtratie via actieve kool,en UV-desinfectie. Allereerst verwijdert ultrafiltratie kleine deeltjes zoals vuil en bacteriën. Daarna wordt bij elektrodialyse een elektrisch veld toegepast om ionen uit het water te scheiden. Vervolgens verwijdert de actieve koolfilter de vluchtige organische verbindingen. Tenslotte deactiveert UV de virussen en kleine bacteriën die eventueel overleefd hebben.
De keuze voor elektrodialyse is gemaakt op grond van de efficiëntie ervan. Volgens Muttoni is deze manier om deeltjes te verwijderen veel efficiënter dan omgekeerde osmose – een andere techniek die voor waterzuivering worden gebruikt. Bovendien werkt het apparaat ook volledig geautomatiseerd”, aldus Mastroddi uit. Op die manier kan het zonder problemen overal worden toegepast waar het nodig is.
De weg naar succes
Het team moest een aantal uitdagingen overwinnen voordat ze een werkend systeem hadden bedacht. De grootste uitdaging was volgens de stdenten het begrijpen en ontwikkelen van de elektrodialyse-module, die de ionen afvoert.
“Elektrodialyse wordt niet zo vaak gebruikt in een dergelijk klein systeem. We moesten uitzoeken hoe we die techniek konden gebruiken. Ook moest het systeem uiteindelijk zo simpel zijn dat het gebruik ervan gemakkelijk is uit te leggen”, zegt Mastroddi.
De tweede uitdaging die het team moest overwinnen, was wennen aan het samenwerken. Niet alleen de sociale interactie met elkaar was een uitdaging, maar ook elkaar begrijpen en beslissingen nemen. “Dit was de eerste keer dat we overschakelden van colleges waarin je in je eentje studeert, naar een werkgroep die uit mensen bestaat”, legt Mastroddi uit. “En: een leeg lab binnenstappen en iets met je eigen handen creëren is ook niet zo eenvoudig.”
Trots
Er is veel om trots op te zijn als je een apparaat vanaf nul ontwikkelt, vinden de studenten. “Zodra je het lab binnenkomt, kun je echt een apparaat zien. Terwijl het eerder slechts een idee op papier was,” merkt Mastroddi op. Maar dit is niet het enige waar het team blij mee is. Er is nog meer.
“Wat me echt trots maakt, is dat we dit prototype hebben ontworpen. Het geeft ook uiting aan onze creativiteit,” voegt Muttoni toe. “We hebben onderzocht hoe we elektrodialyse op andere manieren konden gebruiken. Zo hebben we een systeem ontwikkeld dat op een geheel nieuwe manier gebruik maakt van deze technologie. Het is fantastisch dat we daarin geslaagd zijn.”
Roeping
Ondanks de succesvolle inspanningen van het team staat hun toekomst nog steeds open voor discussie. Vragen als “Zijn jullie van plan om als team te blijven werken? Zijn jullie van plan een start-up op te zetten?” kunnen niet meteen worden beantwoord.
“We zijn nog steeds bachelorstudenten”, merkt Mastroddi op. “Om eerlijk te zijn heb ik mezelf vaak afgevraagd of dit echt mijn roeping is. De komende weken hebben we veel presentaties gepland met andere professoren en laboratoria. Ik denk dat we het van daaruit wel zullen uitzoeken,” besluit Muttoni.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
