Opgroeiend in het noorden van Wisconsin heb ik een natuurlijke band met de Mississippi ontwikkeld. Toen ik klein was, hielden mijn zus en ik wedstrijden om te kijken wie 'M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i' het snelst kon spellen. Op de lagere school leerde ik over hoe de vroege ontdekkingsreizigers en hun expedities, Marquette en Joliet, de Grote Meren en de Mississippi en haar zijrivieren gebruikten om het Midwesten te ontdekken en om een handelsroute naar de Golf van Mexico in kaart te brengen. Op de universiteit had ik het geluk de Mississippi te kunnen zien vanuit het raam van mijn laboratorium aan de Universiteit van Minnesota. Tijdens die periode van vijf jaar leerde ik de Mississippi kennen. Ik kreeg haar temperamentvolle karakter te zien; op het ene moment overstroomde ze haar oevers, en kort daarna stonden haar oevers droog. Nu wil ik als fysisch-organische chemicus mijn opleiding gebruiken om rivieren zoals de Mississippi te beschermen tegen overmatig zout, vaak afkomstig van menselijke activiteit. Want zout is iets dat zoetwaterrivieren kan vervuilen. Zoetwaterrivieren hebben een zoutgehalte van slechts 0,05 procent. Op dat niveau is het veilig om te drinken. Maar het meeste water op onze planeet zit in onze zeeën en zeewater heeft een zoutgehalte van meer dan 3 procent. Als je dat drinkt, word je zeer snel ziek. Als we het volume van zeewater vergelijken met dat van rivierwater op onze planeet, en stel je voor dat we met zeewater een zwembad van olympische afmetingen zouden vullen, dan zou in verhouding het rivierwater van onze planeet in een fles van vier liter passen. Je ziet dat het een kostbare grondstof is. Maar behandelen we het ook als een kostbare grondstof? Of behandelen we het eerder als die oude mat waar je bij de voordeur je voeten aan veegt? Rivieren behandelen zoals die oude mat heeft ernstige gevolgen. Laten we eens kijken. Laten we eens kijken wat slechts een theelepel zout kan doen. Als we een theelepel zout aan dit olympisch zwembad met zeewater toevoegen, dan blijft dat zeewater gewoon zeewater. Maar als we diezelfde theelepel zout toevoegen aan die 4-literfles met zoet rivierwater, wordt het plotseling te zout om te drinken. Waar het hier om gaat, is dat rivieren door hun zeer kleine volume in vergelijking met de oceanen, bijzonder gevoelig zijn voor menselijke activiteiten, en we ze dus moeten beschermen. Een tijdje terug bekeek ik de literatuur over riviergezondheid in de hele wereld. Ik verwachtte rivieren in slechte staat in regio's met waterschaarste en zware industriële ontwikkeling. Ik zag dit in het noorden van China en India. Maar ik was verrast toen ik een artikel uit 2018 las over 232 rivieren waar monsters uit genomen zijn in de Verenigde Staten. Op 37 procent van die plaatsen steeg het zoutgehalte. Wat verrassender was, is dat die met de hoogste stijgingen werden gevonden in het oostelijke deel van de Verenigde Staten, en niet in het droge zuidwesten. De auteurs van dit artikel stellen dat dit te wijten kan zijn aan het gebruik van zout om de wegen ijsvrij te houden. Een andere potentiële bron van dit zout zou kunnen komen van zout industrieel afvalwater. Zoals je ziet, kunnen menselijke activiteiten het water in onze zoetwaterrivieren omzetten naar water dat begint te lijken op zeewater. Dus moeten we handelen en iets doen voordat het te laat is. Ik heb een voorstel. We kunnen een driestappenplan maken om onze rivieren te beschermen. Als industriële gebruikers van water dit afweermechanisme in de praktijk brengen, kunnen we onze rivieren in een veel veiligere positie brengen. Dit houdt in, nummer een: dat we minder water aan onze rivieren onttrekken door het recyclen en hergebruik van water. Nummer twee: we moeten het zout uit dit zoute industriële afvalwater halen, het terugwinnen en opnieuw gebruiken voor andere doeleinden. Nummer drie: we moeten zoutgebruikers, die momenteel ons zout halen uit mijnen, veranderen in zoutgebruikers die ons zout halen uit gerecycleerd zout. Dit driedelige afweermechanisme wordt al toegepast. Noord-China en India doen het al om de rivieren te helpen herstellen. Maar het voorstel hier is dit afweermechanisme te gebruiken om onze rivieren te beschermen, zodat we ze niet hoeven te herstellen. Het goede nieuws is dat we de technologie hebben om dit te doen. Het werkt met membranen. Membranen die zout en water kunnen scheiden. Membranen zijn er al een aantal jaren en ze zijn gebaseerd op polymere materialen die scheiden op basis van grootte of op basis van elektrische lading. De membranen die worden gebruikt om zout en water te scheiden, scheiden vooral op basis van lading. Deze membranen zijn negatief geladen en stoten zo de negatief geladen chloorionen af in dat opgeloste zout. Zoals ik al zei zijn deze membranen er al een aantal jaren en op dit moment zuiveren ze 100 miljoen liter water per minuut. Eigenlijk nog meer dan dat. Maar ze kunnen meer. Deze membranen zijn gebaseerd op het principe van omgekeerde osmose. Osmose is een natuurlijk proces dat in ons lichaam plaatsvindt -- je weet wel, hoe onze cellen werken. Bij osmose heb je twee kamers die twee niveaus van zoutconcentratie van elkaar scheiden. Een met een lage zoutconcentratie en een met een hoge zoutconcentratie. Tussen de twee kamers zit een halfdoorlatend membraan. Bij het natuurlijke osmoseproces gaat het water uit zichzelf door dat membraan van het gebied met lage zoutconcentratie naar het gebied met hoge zoutconcentratie tot een evenwicht is bereikt. Omgekeerde osmose is de omkering van dit natuurlijke proces. Om deze omkering te verwezenlijken, oefenen we een druk uit aan de kant van de hoge concentratie en duwen we daardoor het water in de tegengestelde richting. De kant met de hoge concentratie wordt daardoor nog zouter, geconcentreerder, en de kant met de lage concentratie wordt het gezuiverde water. Door omgekeerde osmose kunnen we industrieel afvalwater voor 95 procent omzetten in zuiver water, waardoor er slechts 5 procent als geconcentreerd zoutmengsel overblijft. Die 5 procent geconcentreerd zoutmengsel is echter geen afval. Wetenschappers hebben ook membranen ontwikkeld die ontworpen zijn om bepaalde zouten door te laten en andere niet. Met behulp van deze membranen, algemeen aangeduid als nanofiltratiemembranen, kan nu deze 5 procent geconcentreerde zoutoplossing worden omgezet in een gezuiverde zoutoplossing. Dus met omgekeerde osmose en nanofiltratiemembranen kunnen we industrieel afvalwater omzetten in zowel water als zout. Daardoor bereiken we pijler een en twee van dit rivierafweermechanisme. Ik stelde dit voor aan een aantal gebruikers van industrieel water en de algemene reactie was: "Ja, maar wie gaat mijn zout gebruiken?" Daarom is pijler nummer drie zo belangrijk. We moeten gebruikers van zout uit zoutmijnen veranderen in gebruikers van gerecycleerd zout. Wie zijn deze zoutgebruikers? Ik vernam dat in 2018 in de Verenigde Staten, 43 procent van het in de VS verbruikte zout werd gebruikt als strooizout om wegen ijsvrij te houden. 39 procent werd gebruikt in de chemische industrie. Laten we eens kijken naar deze twee toepassingen. Ik was geschokt. In de winter van 2018 werd een miljoen ton zout uitgestrooid op de wegen in de staat Pennsylvania. Een miljoen ton zout is genoeg om het Empire State Building voor twee derde te vullen. Dat is een miljoen ton zout gewonnen uit de aarde, toegepast op onze wegen, en weggespoeld naar het milieu en onze rivieren. Het voorstel is dat we op zijn minst dat zout uit industrieel afvalwater kunnen halen, voorkomen dat het in onze rivieren terechtkomt, en liever dat gebruiken op onze wegen. Wanneer het in de lente gaat dooien en er zoveel zout wordt afgevoerd, zijn de rivieren tenminste in een betere positie om zich ertegen te verdedigen. Wat me als chemicus echter nog het meest enthousiast maakt, is het concept om circulair zout in de chemische industrie te introduceren. De chlooralkali-industrie is daar perfect voor. De chlooralkali-industrie maakt epoxy, urethanen, oplosmiddelen, en heel wat nuttige producten die we gebruiken in ons dagelijks leven. Bovendien gebruiken ze het zout natriumchloride als belangrijkste grondstof. Dus het idee hier is -- laten we eerst eens kijken naar de lineaire economie. In een lineaire economie halen ze dat zout uit een mijn, doorloopt dit het chlooralkaliproces en wordt het tot een basisstof omgezet die vervolgens kan worden omgezet in een ander nieuw product of een meer functioneel product. Maar tijdens die omzetting ontstaat vaak zout als bijproduct en eindigt het in het industriële afvalwater. Het idee is dat we circulariteit kunnen introduceren. We kunnen het water en zout recyclen uit het industriële afvalwater van de fabrieken en het hergebruiken in het chlooralkaliproces. Circulair zout. Heeft een hoop impact, toch? Laten we gewoon één voorbeeld nemen. 50 procent van de wereldwijde productie van propeenoxide gaat via het chlooralkaliproces. Dat is een totaal van ongeveer vijf miljoen ton propeenoxide op jaarbasis, wereldwijd. Dat is dus vijf miljoen ton zout gewonnen uit de aarde en via het chlooralkaliproces omgezet in propeenoxide. Tijdens dat proces eindigt vijf miljoen ton zout in het afvalwater. Vijf miljoen ton is genoeg zout om drie Empire State Buildings te vullen. Per jaar. Je ziet hoe circulair zout een barrière kan zijn om onze rivieren tegen deze overmaat aan zout te beschermen. Je kan je afvragen, "Als deze membranen al een aantal jaren bestaan, waarom hergebruiken mensen dan geen afvalwater?" De reden is dat het geld kost om hergebruik van afvalwater te implementeren. Ten tweede wordt water in deze regio's ondergewaardeerd. Tot het te laat is. Als we niet plannen voor duurzaam zoetwater, heeft dat ernstige gevolgen. Je kunt het vragen aan een van 's werelds grootste chemieproducenten die vorig jaar een verlies van 280 miljoen dollar incasseerde vanwege de lage waterstanden van de Rijn in Duitsland. Je kunt het vragen aan de inwoners van Kaapstad in Zuid-Afrika, die door droogte jaar-op-jaar hun waterreserves zagen opdrogen en werden verzocht om hun toiletten niet door te spoelen. Zoals je kunt zien hebben we oplossingen met membranen waarmee we zuiver water kunnen leveren, we kunnen zuiver zout leveren, met deze beide membranen, om onze rivieren voor toekomstige generaties te helpen beschermen. Dank je. (Applaus)