Van rotzooi naar rijkdom: 3 manieren om afval in grondstoffen te veranderen

Luchtvervuiling

Het probleem van koolstofdioxide-uitstoot is één van de milieuproblemen waar wetenschappers dringend een oplossing voor zoeken, aangezien deze uitstoot kan leiden tot klimaatveranderingen. Onderzoekers hebben procedés ontwikkeld die de koolstofdioxide kunnen opvangen en omzetten naar bruikbare chemische componenten zoals methanol en ureum. Brandstofcellen maken gebruik van de methanol, terwijl het ureum te gebruiken is als oplosmiddel in de chemische industrie, in stikstofhoudende kunstmest en als bewaarmiddel in de vorm van melkzuur.

CO2 kan je ook afvangen en gebruiken om algen te cultiveren. Algen zijn een grondstof voor biobrandstof.

Watervervuiling

Het afvalwater dan wegvloeit uit onze huizen, kantoren en dergelijke bevat giftige stoffen en organische vervuilers. Waterzuiveringsinstallaties filteren die uit het water voor ze de rivieren en oceanen kunnen vervuilen. Onderzoekers proberen nu om de organische stoffen die ze uit het water filteren op te vangen en deze te verwerken tot bruikbare chemische stoffen. Fosfor en stikstof bijvoorbeeld zijn essentiële bodemvoedingstoffen die deskundigen terugvinden in afvalwater en na bewerking zouden deze stoffen kunnen teruggegeven worden aan de landbouwgrond in de vorm van meststoffen.

Onderzoekers hebben ook micro-organismen getraind om giftige organische verontreinigers aangetroffen in afvalwater te ontleden en die nadien te gebruiken om elektriciteit op te wekken. Met het gebruik van deze microbiële brandstofcellen krijgen de waterzuiveringsinstallaties nog een tweede functie naast het reinigen van afvalwater, ze fungeren nu ook als enorme batterijen voor de groene stroom die de elektrochemisch werkzame bacteriën opwekken door de organische afvalstoffen af te breken.

Grondvervuiling

Grondvervuiling door zware metalen is een nog hardnekkiger probleem dan afvalwater en luchtverontreiniging.  Gewoonlijk graaft men de vervuilde site uit en wordt de vervuilde grond op een afvalstortplaats gestort. Zelfs dan kunnen milieuverontreinigende stoffen lekken in de ondergrond en in de ondergrondse waterreservoirs terechtkomen, zo is er zelfs een mogelijkheid dat deze stoffen in planten en gewassen terecht kunnen komen. Een alternatieve methode is een combinatie van fytoremediatie en bioraffinage.

Bioraffinage bestaat uit het verwerken van biomassa, zoals voedselafval en overblijfselen van planten, om terug waardevolle grondstoffen te produceren. Bij fytoremediatie worden de milieuvervuilende stoffen opgenomen door planten die in het vervuilde gebied geplant worden, net zoals een witte roos rode blaadjes ontwikkelt wanneer men rode kleurstof toevoegt aan het water.

De Pteris vittata, een varensoort uit de lintvarenfamilie, kan het element arseen opnemen en bewaren naarmate deze groeit en zou dus ook gebruikt kunnen worden bij het saneren van gebieden vervuild met arseen, bijvoorbeeld de gebieden rond de vroegere mijnen in Cornwall en Devon in het Verenigd Koninkrijk. Fytoremediatie kan helpen bij het herwinnen van zeldzame aardmetalen en edelmetalen uit ‘s werelds meest vervuilde plekken, bijvoorbeeld Guiyu Town in China, een dorpje dat ernstig vervuild geraakte door het storten van elektronisch afval.

Door het oogsten van de planten die de metalendeeltjes opgeslagen hebben in hun cellen, verwijdert men de giftige stoffen uit de omgeving. De overblijfselen van deze planten kunnen terug verwerkt worden om de metalen terug te winnen met als doel deze te gebruiken in energieproductie, brandstof of industriële chemicaliën, zodanig worden de kosten van dit proces onmiddellijk terugverdiend.

Bio-ingenieurs gebruiken hun fantasie om onze leefomgeving te reinigen en om tegelijkertijd nuttige grondstoffen te creëren uit ons afval. Naarmate de beproevingen op het gebied van milieu en klimaat steeds groter worden, zullen we in de toekomst het creatieve denken nog hard nodig hebben.

Vertaling: Freya Schotte