0:00:00.873,0:00:02.817
Opgroeiend in het noorden van Wisconsin

0:00:02.841,0:00:06.650
heb ik een natuurlijke band [br]met de Mississippi ontwikkeld.

0:00:07.167,0:00:08.341
Toen ik klein was,

0:00:08.365,0:00:11.312
hielden mijn zus en ik [br]wedstrijden om te kijken

0:00:11.312,0:00:16.250
wie 'M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i' [br]het snelst kon spellen.

0:00:17.115,0:00:18.679
Op de lagere school

0:00:18.703,0:00:23.244
leerde ik over hoe de vroege [br]ontdekkingsreizigers en hun expedities,

0:00:23.268,0:00:24.685
Marquette en Joliet,

0:00:24.685,0:00:28.206
de Grote Meren en de Mississippi[br]en haar zijrivieren gebruikten

0:00:28.279,0:00:30.171
om het Midwesten te ontdekken

0:00:30.195,0:00:33.395
en om een handelsroute naar[br]de Golf van Mexico in kaart te brengen.

0:00:34.466,0:00:35.910
Op de universiteit

0:00:35.934,0:00:38.395
had ik het geluk[br]de Mississippi te kunnen zien

0:00:38.419,0:00:40.823
vanuit het raam van mijn laboratorium

0:00:40.847,0:00:42.914
aan de Universiteit van Minnesota.

0:00:43.680,0:00:47.080
Tijdens die periode van vijf jaar [br]leerde ik de Mississippi kennen.

0:00:47.425,0:00:49.742
Ik kreeg haar temperamentvolle[br]karakter te zien;

0:00:49.766,0:00:52.861
op het ene moment [br]overstroomde ze haar oevers,

0:00:52.885,0:00:55.186
en kort daarna

0:00:55.210,0:00:57.410
stonden haar oevers droog.

0:00:58.218,0:01:00.980
Nu wil ik als fysisch-organische chemicus

0:01:01.004,0:01:03.035
mijn opleiding gebruiken

0:01:03.059,0:01:06.245
om rivieren zoals[br]de Mississippi te beschermen

0:01:06.269,0:01:09.399
tegen overmatig zout, [br]vaak afkomstig van menselijke activiteit.

0:01:10.389,0:01:15.920
Want zout is iets dat[br]zoetwaterrivieren kan vervuilen.

0:01:16.422,0:01:22.264
Zoetwaterrivieren hebben[br]een zoutgehalte van slechts 0,05 procent.

0:01:22.677,0:01:25.700
Op dat niveau is het veilig om te drinken.

0:01:26.296,0:01:30.276
Maar het meeste water[br]op onze planeet zit in onze zeeën

0:01:30.300,0:01:34.322
en zeewater heeft een zoutgehalte[br]van meer dan 3 procent.

0:01:34.346,0:01:37.506
Als je dat drinkt, word je zeer snel ziek.

0:01:38.427,0:01:43.061
Als we het volume van zeewater

0:01:43.085,0:01:46.363
vergelijken met dat[br]van rivierwater op onze planeet,

0:01:46.387,0:01:49.331
en stel je voor dat we met zeewater

0:01:49.355,0:01:52.133
een zwembad van olympische [br]afmetingen zouden vullen,

0:01:52.157,0:01:54.760
dan zou in verhouding[br]het rivierwater van onze planeet

0:01:54.760,0:01:57.095
in een fles van vier liter passen.

0:01:57.095,0:02:00.007
Je ziet dat het een kostbare grondstof is.

0:02:00.031,0:02:02.864
Maar behandelen we het ook[br]als een kostbare grondstof?

0:02:02.888,0:02:05.157
Of behandelen we het eerder[br]als die oude mat

0:02:05.181,0:02:08.394
waar je bij de voordeur[br]je voeten aan veegt?

0:02:09.244,0:02:13.403
Rivieren behandelen zoals die oude mat[br]heeft ernstige gevolgen.

0:02:13.427,0:02:14.627
Laten we eens kijken.

0:02:15.022,0:02:19.022
Laten we eens kijken wat[br]slechts een theelepel zout kan doen.

0:02:19.530,0:02:21.794
Als we een theelepel zout

0:02:21.818,0:02:25.260
aan dit olympisch zwembad[br]met zeewater toevoegen,

0:02:25.284,0:02:27.550
dan blijft dat zeewater gewoon zeewater.

0:02:28.085,0:02:30.315
Maar als we diezelfde[br]theelepel zout toevoegen

0:02:30.339,0:02:33.331
aan die 4-literfles met zoet rivierwater,

0:02:33.355,0:02:36.402
wordt het plotseling[br]te zout om te drinken.

0:02:37.149,0:02:38.724
Waar het hier om gaat,

0:02:38.724,0:02:42.465
is dat rivieren door hun[br]zeer kleine volume

0:02:42.465,0:02:44.085
in vergelijking met de oceanen,

0:02:44.085,0:02:46.704
bijzonder gevoelig zijn[br]voor menselijke activiteiten,

0:02:46.728,0:02:49.461
en we ze dus moeten beschermen.

0:02:50.117,0:02:52.482
Een tijdje terug bekeek ik de literatuur

0:02:52.506,0:02:55.585
over riviergezondheid in de hele wereld.

0:02:55.609,0:02:58.839
Ik verwachtte rivieren in slechte staat

0:02:58.863,0:03:03.736
in regio's met waterschaarste[br]en zware industriële ontwikkeling.

0:03:03.760,0:03:06.627
Ik zag dit in het noorden[br]van China en India.

0:03:07.736,0:03:12.146
Maar ik was verrast[br]toen ik een artikel uit 2018 las

0:03:12.170,0:03:16.734
over 232 rivieren[br]waar monsters uit genomen zijn

0:03:16.758,0:03:19.321
in de Verenigde Staten.

0:03:19.345,0:03:24.395
Op 37 procent van die plaatsen[br]steeg het zoutgehalte.

0:03:25.204,0:03:26.926
Wat verrassender was,

0:03:26.950,0:03:29.557
is dat die met de hoogste stijgingen

0:03:29.557,0:03:32.712
werden gevonden in het oostelijke deel[br]van de Verenigde Staten,

0:03:32.736,0:03:34.767
en niet in het droge zuidwesten.

0:03:35.480,0:03:38.101
De auteurs van dit artikel stellen

0:03:38.125,0:03:41.065
dat dit te wijten kan zijn[br]aan het gebruik van zout

0:03:41.065,0:03:43.751
om de wegen ijsvrij te houden.

0:03:43.751,0:03:46.349
Een andere potentiële bron van dit zout

0:03:46.373,0:03:49.506
zou kunnen komen[br]van zout industrieel afvalwater.

0:03:50.023,0:03:51.041
Zoals je ziet,

0:03:51.041,0:03:55.306
kunnen menselijke activiteiten[br]het water in onze zoetwaterrivieren

0:03:55.306,0:03:57.906
omzetten naar water[br]dat begint te lijken op zeewater.

0:03:57.930,0:04:01.413
Dus moeten we handelen[br]en iets doen voordat het te laat is.

0:04:02.231,0:04:04.056
Ik heb een voorstel.

0:04:04.942,0:04:09.251
We kunnen een driestappenplan maken [br]om onze rivieren te beschermen.

0:04:09.275,0:04:11.919
Als industriële gebruikers van water

0:04:11.919,0:04:14.359
dit afweermechanisme [br]in de praktijk brengen,

0:04:14.359,0:04:18.533
kunnen we onze rivieren [br]in een veel veiligere positie brengen.

0:04:18.899,0:04:21.310
Dit houdt in, nummer een:

0:04:21.334,0:04:23.823
dat we minder water[br]aan onze rivieren onttrekken

0:04:23.847,0:04:27.810
door het recyclen en hergebruik van water.

0:04:28.403,0:04:29.561
Nummer twee:

0:04:29.585,0:04:33.593
we moeten het zout uit dit zoute[br]industriële afvalwater halen,

0:04:33.617,0:04:37.132
het terugwinnen en opnieuw gebruiken[br]voor andere doeleinden.

0:04:37.695,0:04:41.760
Nummer drie: we moeten zoutgebruikers,

0:04:41.784,0:04:44.839
die momenteel ons zout halen uit mijnen,

0:04:44.863,0:04:49.447
veranderen in zoutgebruikers[br]die ons zout halen uit gerecycleerd zout.

0:04:49.942,0:04:53.418
Dit driedelige afweermechanisme[br]wordt al toegepast.

0:04:53.442,0:04:56.381
Noord-China en India doen het al

0:04:56.405,0:04:58.568
om de rivieren te helpen herstellen.

0:04:59.123,0:05:00.647
Maar het voorstel hier

0:05:00.671,0:05:04.877
is dit afweermechanisme te gebruiken[br]om onze rivieren te beschermen,

0:05:04.901,0:05:07.435
zodat we ze niet hoeven te herstellen.

0:05:08.159,0:05:11.595
Het goede nieuws is dat we[br]de technologie hebben om dit te doen.

0:05:11.619,0:05:13.000
Het werkt met membranen.

0:05:13.532,0:05:16.762
Membranen die zout[br]en water kunnen scheiden.

0:05:17.593,0:05:20.728
Membranen zijn er al een aantal jaren

0:05:20.752,0:05:23.588
en ze zijn gebaseerd[br]op polymere materialen

0:05:23.588,0:05:25.738
die scheiden op basis van grootte

0:05:25.738,0:05:28.029
of op basis van elektrische lading.

0:05:28.371,0:05:31.895
De membranen die worden gebruikt[br]om zout en water te scheiden,

0:05:31.919,0:05:34.942
scheiden vooral op basis van lading.

0:05:34.966,0:05:37.569
Deze membranen zijn negatief geladen

0:05:37.593,0:05:40.434
en stoten zo de negatief[br]geladen chloorionen af

0:05:40.458,0:05:42.525
in dat opgeloste zout.

0:05:43.974,0:05:48.426
Zoals ik al zei zijn deze membranen[br]er al een aantal jaren

0:05:48.450,0:05:55.433
en op dit moment zuiveren ze[br]100 miljoen liter water per minuut.

0:05:55.457,0:05:57.372
Eigenlijk nog meer dan dat.

0:05:57.770,0:05:59.170
Maar ze kunnen meer.

0:06:00.254,0:06:04.952
Deze membranen zijn gebaseerd[br]op het principe van omgekeerde osmose.

0:06:05.421,0:06:10.426
Osmose is een natuurlijk proces[br]dat in ons lichaam plaatsvindt --

0:06:10.450,0:06:12.268
je weet wel, hoe onze cellen werken.

0:06:12.292,0:06:15.714
Bij osmose heb je twee kamers

0:06:15.738,0:06:19.316
die twee niveaus van zoutconcentratie[br]van elkaar scheiden.

0:06:19.340,0:06:21.410
Een met een lage zoutconcentratie

0:06:21.434,0:06:23.504
en een met een hoge zoutconcentratie.

0:06:23.528,0:06:27.562
Tussen de twee kamers[br]zit een halfdoorlatend membraan.

0:06:27.871,0:06:30.307
Bij het natuurlijke osmoseproces

0:06:30.331,0:06:34.341
gaat het water uit zichzelf[br]door dat membraan

0:06:34.365,0:06:36.286
van het gebied met lage zoutconcentratie

0:06:36.310,0:06:38.778
naar het gebied met hoge zoutconcentratie

0:06:38.802,0:06:41.309
tot een evenwicht is bereikt.

0:06:42.437,0:06:46.112
Omgekeerde osmose is de omkering[br]van dit natuurlijke proces.

0:06:46.136,0:06:48.260
Om deze omkering te verwezenlijken,

0:06:48.284,0:06:53.138
oefenen we een druk uit[br]aan de kant van de hoge concentratie

0:06:53.162,0:06:56.741
en duwen we daardoor het water[br]in de tegengestelde richting.

0:06:57.130,0:07:00.559
De kant met de hoge concentratie [br]wordt daardoor nog zouter,

0:07:00.583,0:07:01.963
geconcentreerder,

0:07:01.987,0:07:05.983
en de kant met de lage concentratie[br]wordt het gezuiverde water.

0:07:06.436,0:07:11.253
Door omgekeerde osmose[br]kunnen we industrieel afvalwater

0:07:11.277,0:07:15.879
voor 95 procent omzetten in zuiver water,

0:07:15.903,0:07:20.116
waardoor er slechts 5 procent[br]als geconcentreerd zoutmengsel overblijft.

0:07:21.022,0:07:24.339
Die 5 procent geconcentreerd zoutmengsel

0:07:24.363,0:07:25.513
is echter geen afval.

0:07:25.879,0:07:28.581
Wetenschappers hebben[br]ook membranen ontwikkeld

0:07:28.605,0:07:32.948
die ontworpen zijn[br]om bepaalde zouten door te laten

0:07:32.972,0:07:34.122
en andere niet.

0:07:34.769,0:07:36.196
Met behulp van deze membranen,

0:07:36.196,0:07:39.395
algemeen aangeduid[br]als nanofiltratiemembranen,

0:07:39.419,0:07:42.752
kan nu deze 5 procent[br]geconcentreerde zoutoplossing

0:07:42.776,0:07:46.267
worden omgezet in[br]een gezuiverde zoutoplossing.

0:07:46.863,0:07:51.934
Dus met omgekeerde osmose [br]en nanofiltratiemembranen

0:07:51.958,0:07:54.434
kunnen we industrieel afvalwater omzetten

0:07:54.458,0:07:58.228
in zowel water als zout.

0:07:58.661,0:08:04.668
Daardoor bereiken we pijler een en twee[br]van dit rivierafweermechanisme.

0:08:05.557,0:08:10.160
Ik stelde dit voor aan een aantal[br]gebruikers van industrieel water

0:08:10.184,0:08:12.871
en de algemene reactie was:

0:08:12.895,0:08:15.561
"Ja, maar wie gaat mijn zout gebruiken?"

0:08:16.014,0:08:19.014
Daarom is pijler nummer drie[br]zo belangrijk.

0:08:19.038,0:08:22.818
We moeten gebruikers[br]van zout uit zoutmijnen

0:08:22.842,0:08:25.548
veranderen in gebruikers[br]van gerecycleerd zout.

0:08:26.080,0:08:28.707
Wie zijn deze zoutgebruikers?

0:08:29.056,0:08:31.326
Ik vernam dat in 2018[br]in de Verenigde Staten,

0:08:31.350,0:08:36.249
43 procent van het[br]in de VS verbruikte zout

0:08:36.273,0:08:39.519
werd gebruikt als strooizout[br]om wegen ijsvrij te houden.

0:08:40.289,0:08:43.553
39 procent werd gebruikt[br]in de chemische industrie.

0:08:43.577,0:08:46.410
Laten we eens kijken[br]naar deze twee toepassingen.

0:08:46.927,0:08:49.934
Ik was geschokt.

0:08:49.958,0:08:53.117
In de winter van 2018

0:08:53.141,0:08:56.094
werd een miljoen ton zout

0:08:56.118,0:09:00.161
uitgestrooid op de wegen[br]in de staat Pennsylvania.

0:09:01.315,0:09:03.114
Een miljoen ton zout is genoeg

0:09:03.138,0:09:06.338
om het Empire State Building[br]voor twee derde te vullen.

0:09:07.030,0:09:10.802
Dat is een miljoen ton zout[br]gewonnen uit de aarde,

0:09:10.826,0:09:12.524
toegepast op onze wegen,

0:09:12.548,0:09:16.490
en weggespoeld naar[br]het milieu en onze rivieren.

0:09:17.625,0:09:21.022
Het voorstel is dat we op zijn minst

0:09:21.046,0:09:24.666
dat zout uit industrieel[br]afvalwater kunnen halen,

0:09:24.690,0:09:27.102
voorkomen dat het [br]in onze rivieren terechtkomt,

0:09:27.126,0:09:30.180
en liever dat gebruiken op onze wegen.

0:09:30.204,0:09:32.954
Wanneer het in de lente gaat dooien

0:09:32.978,0:09:35.622
en er zoveel zout wordt afgevoerd,

0:09:35.622,0:09:38.006
zijn de rivieren tenminste[br]in een betere positie

0:09:38.030,0:09:40.577
om zich ertegen te verdedigen.

0:09:42.053,0:09:43.434
Wat me als chemicus

0:09:43.458,0:09:47.568
echter nog het meest enthousiast maakt,

0:09:47.592,0:09:52.274
is het concept om circulair zout[br]in de chemische industrie te introduceren.

0:09:53.052,0:09:57.449
De chlooralkali-industrie[br]is daar perfect voor.

0:09:58.028,0:10:01.498
De chlooralkali-industrie maakt epoxy,

0:10:01.522,0:10:04.376
urethanen, oplosmiddelen,

0:10:04.400,0:10:08.040
en heel wat nuttige producten[br]die we gebruiken in ons dagelijks leven.

0:10:08.593,0:10:11.011
Bovendien gebruiken ze[br]het zout natriumchloride

0:10:11.011,0:10:13.931
als belangrijkste grondstof.

0:10:13.934,0:10:15.750
Dus het idee hier is --

0:10:15.750,0:10:18.649
laten we eerst eens kijken[br]naar de lineaire economie.

0:10:18.673,0:10:22.006
In een lineaire economie[br]halen ze dat zout uit een mijn,

0:10:22.030,0:10:24.085
doorloopt dit het chlooralkaliproces

0:10:24.109,0:10:26.069
en wordt het tot een basisstof omgezet

0:10:26.093,0:10:29.007
die vervolgens kan worden omgezet[br]in een ander nieuw product

0:10:29.007,0:10:30.898
of een meer functioneel product.

0:10:31.300,0:10:33.982
Maar tijdens die omzetting

0:10:34.006,0:10:37.815
ontstaat vaak zout als bijproduct

0:10:37.839,0:10:40.237
en eindigt het in[br]het industriële afvalwater.

0:10:41.402,0:10:46.497
Het idee is dat we[br]circulariteit kunnen introduceren.

0:10:46.521,0:10:51.371
We kunnen het water en zout recyclen[br]uit het industriële afvalwater

0:10:51.395,0:10:52.815
van de fabrieken

0:10:52.839,0:10:56.910
en het hergebruiken[br]in het chlooralkaliproces.

0:10:58.388,0:10:59.594
Circulair zout.

0:10:59.936,0:11:02.078
Heeft een hoop impact, toch?

0:11:02.420,0:11:04.849
Laten we gewoon één voorbeeld nemen.

0:11:04.873,0:11:08.359
50 procent van de wereldwijde[br]productie van propeenoxide

0:11:08.383,0:11:10.835
gaat via het chlooralkaliproces.

0:11:11.379,0:11:16.616
Dat is een totaal van ongeveer[br]vijf miljoen ton propeenoxide

0:11:16.640,0:11:18.849
op jaarbasis, wereldwijd.

0:11:19.768,0:11:23.926
Dat is dus vijf miljoen ton zout[br]gewonnen uit de aarde

0:11:23.950,0:11:27.839
en via het chlooralkaliproces[br]omgezet in propeenoxide.

0:11:27.863,0:11:29.553
Tijdens dat proces

0:11:29.577,0:11:33.801
eindigt vijf miljoen ton zout[br]in het afvalwater.

0:11:34.555,0:11:39.452
Vijf miljoen ton is genoeg zout[br]om drie Empire State Buildings te vullen.

0:11:39.794,0:11:41.794
Per jaar.

0:11:42.157,0:11:47.696
Je ziet hoe circulair zout[br]een barrière kan zijn

0:11:47.720,0:11:51.637
om onze rivieren tegen deze overmaat[br]aan zout te beschermen.

0:11:52.446,0:11:54.035
Je kan je afvragen,

0:11:54.059,0:11:58.049
"Als deze membranen[br]al een aantal jaren bestaan,

0:11:58.073,0:12:02.178
waarom hergebruiken[br]mensen dan geen afvalwater?"

0:12:02.741,0:12:04.772
De reden is

0:12:04.796,0:12:07.869
dat het geld kost om hergebruik[br]van afvalwater te implementeren.

0:12:08.114,0:12:09.700
Ten tweede

0:12:09.724,0:12:12.886
wordt water in deze regio's[br]ondergewaardeerd.

0:12:13.323,0:12:14.657
Tot het te laat is.

0:12:15.244,0:12:19.783
Als we niet plannen[br]voor duurzaam zoetwater,

0:12:19.807,0:12:22.122
heeft dat ernstige gevolgen.

0:12:22.122,0:12:25.364
Je kunt het vragen aan een[br]van 's werelds grootste chemieproducenten

0:12:25.364,0:12:29.027
die vorig jaar een verlies[br]van 280 miljoen dollar incasseerde

0:12:29.051,0:12:33.040
vanwege de lage waterstanden[br]van de Rijn in Duitsland.

0:12:33.995,0:12:37.855
Je kunt het vragen aan de inwoners[br]van Kaapstad in Zuid-Afrika,

0:12:37.879,0:12:42.077
die door droogte jaar-op-jaar[br]hun waterreserves zagen opdrogen

0:12:42.101,0:12:45.368
en werden verzocht om hun toiletten[br]niet door te spoelen.

0:12:46.292,0:12:48.077
Zoals je kunt zien

0:12:48.101,0:12:50.315
hebben we oplossingen met membranen

0:12:50.339,0:12:54.766
waarmee we zuiver water kunnen leveren,

0:12:54.790,0:12:57.004
we kunnen zuiver zout leveren,

0:12:57.028,0:12:59.172
met deze beide membranen,

0:12:59.196,0:13:02.433
om onze rivieren voor toekomstige [br]generaties te helpen beschermen.

0:13:02.734,0:13:03.893
Dank je.

0:13:03.917,0:13:06.611
(Applaus)