‘Bio-papier’ van grafeen zuivert water tot schoon drinkwater

In het onderzoek hebben de wetenschappers van de Washington University in St. Louis (WashU) het composietmateriaal grafeen oxide gecombineerd met een netwerk van nanocellulosevezels uit bacteriën. Deze vezels vormen het hoofdbestanddeel van de meeste planten en kunnen verkregen worden uit natuurlijke plantaardige bronnen, zoals houtpulp, katoen, vlas en hennep.

De bovenste laag van het waterzuiverende papier bestaat uit grafeenoxide en de onderste laag uit een netwerk van de cellulosevezels. Bij blootstelling aan zonlicht neemt het grafeen warmte op. Vervolgens werken de cellulosevezels als een spons die de watervervuiling naar de oppervlakte haalt en in contact brengt met de opgeslagen zonnewarmte, waarna de vervuiling verdampt. Dit levert schoon drinkwater op dat van de bovenste laag van het papier kan worden afgenomen.

Waterzuivering en ontzilting

“Zonlicht straalt op de bovenste laag van het vel en wordt door de grafeenoxide omgezet tot warmte, maar de warmteafvoer naar het water onder de oppervlakte wordt geminimaliseerd door de laag van cellulosevezels”, zegt Srikanth Singamaneni, wetenschapper aan de WashU School of Engineering & Applied Sciences.

Volgens de wetenschapper is het biomateriaal zeer licht en goedkoop om te produceren, waardoor het geschikt is om te gebruiken voor waterzuivering en ontziltingsinstallaties. Bij ontzilting wordt drinkwater gemaakt uit zout water. De onderzoeker ziet vooral kansen om de techniek toe te passen in landen als India, waar er voldoende zonlicht is en weinig toegang tot schoon drinkwater.

Biobased filter en drinkbaar boek

Eerder ontwikkelden Zweedse wetenschappers een filter van nanocellulose om virussen uit water te verwijderen. De onderzoekers van de Uppsala University hebben het materiaal, dat uit houtafval wordt gehaald, in verschillende lagen opgestapeld voor het produceren van de biobased filter. De filter moet onder meer het influenzavirus, dat griep veroorzaakt, uit het water kunnen filteren en op die manier schoon drinkwater leveren.

Ook hebben de onderzoekers van de Amerikaanse Carnegie Mellon University een innovatieve methode ontwikkeld om schoon drinkwater te produceren. The Drinkable Book bestaat uit filterpapier dat E. coli-bacteriën en bacteriën gevonden in virussen als cholera en tyfus uit het water haalt. Volgens de onderzoekers kan het papier 99 procent van deze bacteriën in vervuild water filteren. 

Bron: Washington University in St. Louis | Foto: Hoofdafbeelding: alex yosifov via Flickr, Creative Commons, In tekst-afbeelding: Washington University in St. Louis (Cropped by DuurzaamBedrijfsleven)