YouTube

Got a YouTube account?

New: enable viewer-created translations and captions on your YouTube channel!

Dutch subtitles

← Een circulaire economie voor zout om de rivieren zuiver te houden

Get Embed Code
19 Languages

Showing Revision 10 created 01/31/2020 by Peter van de Ven.

  1. Opgroeiend in het noorden van Wisconsin
  2. heb ik een natuurlijke band
    met de Mississippi ontwikkeld.
  3. Toen ik klein was,
  4. hielden mijn zus en ik
    wedstrijden om te kijken
  5. wie 'M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i'
    het snelst kon spellen.
  6. Op de lagere school
  7. leerde ik over hoe de vroege
    ontdekkingsreizigers en hun expedities,
  8. Marquette en Joliet,
  9. de Grote Meren en de Mississippi
    en haar zijrivieren gebruikten
  10. om het Midwesten te ontdekken
  11. en om een handelsroute naar
    de Golf van Mexico in kaart te brengen.
  12. Op de universiteit
  13. had ik het geluk
    de Mississippi te kunnen zien
  14. vanuit het raam van mijn laboratorium
  15. aan de Universiteit van Minnesota.
  16. Tijdens die periode van vijf jaar
    leerde ik de Mississippi kennen.
  17. Ik kreeg haar temperamentvolle
    karakter te zien;
  18. op het ene moment
    overstroomde ze haar oevers,
  19. en kort daarna
  20. stonden haar oevers droog.
  21. Nu wil ik als fysisch-organische chemicus

  22. mijn opleiding gebruiken
  23. om rivieren zoals
    de Mississippi te beschermen
  24. tegen overmatig zout,
    vaak afkomstig van menselijke activiteit.
  25. Want zout is iets dat
    zoetwaterrivieren kan vervuilen.
  26. Zoetwaterrivieren hebben
    een zoutgehalte van slechts 0,05 procent.
  27. Op dat niveau is het veilig om te drinken.
  28. Maar het meeste water
    op onze planeet zit in onze zeeën
  29. en zeewater heeft een zoutgehalte
    van meer dan 3 procent.
  30. Als je dat drinkt, word je zeer snel ziek.
  31. Als we het volume van zeewater
  32. vergelijken met dat
    van rivierwater op onze planeet,
  33. en stel je voor dat we met zeewater
  34. een zwembad van olympische
    afmetingen zouden vullen,
  35. dan zou in verhouding
    het rivierwater van onze planeet
  36. in een fles van vier liter passen.
  37. Je ziet dat het een kostbare grondstof is.
  38. Maar behandelen we het ook
    als een kostbare grondstof?

  39. Of behandelen we het eerder
    als die oude mat
  40. waar je bij de voordeur
    je voeten aan veegt?
  41. Rivieren behandelen zoals die oude mat
    heeft ernstige gevolgen.
  42. Laten we eens kijken.
  43. Laten we eens kijken wat
    slechts een theelepel zout kan doen.
  44. Als we een theelepel zout
  45. aan dit olympisch zwembad
    met zeewater toevoegen,
  46. dan blijft dat zeewater gewoon zeewater.
  47. Maar als we diezelfde
    theelepel zout toevoegen
  48. aan die 4-literfles met zoet rivierwater,
  49. wordt het plotseling
    te zout om te drinken.
  50. Waar het hier om gaat,
  51. is dat rivieren door hun
    zeer kleine volume
  52. in vergelijking met de oceanen,
  53. bijzonder gevoelig zijn
    voor menselijke activiteiten,
  54. en we ze dus moeten beschermen.
  55. Een tijdje terug bekeek ik de literatuur

  56. over riviergezondheid in de hele wereld.
  57. Ik verwachtte rivieren in slechte staat
  58. in regio's met waterschaarste
    en zware industriële ontwikkeling.
  59. Ik zag dit in het noorden
    van China en India.
  60. Maar ik was verrast
    toen ik een artikel uit 2018 las
  61. over 232 rivieren
    waar monsters uit genomen zijn
  62. in de Verenigde Staten.
  63. Op 37 procent van die plaatsen
    steeg het zoutgehalte.
  64. Wat verrassender was,
  65. is dat die met de hoogste stijgingen
  66. werden gevonden in het oostelijke deel
    van de Verenigde Staten,
  67. en niet in het droge zuidwesten.
  68. De auteurs van dit artikel stellen
  69. dat dit te wijten kan zijn
    aan het gebruik van zout
  70. om de wegen ijsvrij te houden.
  71. Een andere potentiële bron van dit zout
  72. zou kunnen komen
    van zout industrieel afvalwater.
  73. Zoals je ziet,

  74. kunnen menselijke activiteiten
    het water in onze zoetwaterrivieren
  75. omzetten naar water
    dat begint te lijken op zeewater.
  76. Dus moeten we handelen
    en iets doen voordat het te laat is.
  77. Ik heb een voorstel.
  78. We kunnen een driestappenplan maken
    om onze rivieren te beschermen.

  79. Als industriële gebruikers van water
  80. dit afweermechanisme
    in de praktijk brengen,
  81. kunnen we onze rivieren
    in een veel veiligere positie brengen.
  82. Dit houdt in, nummer een:
  83. dat we minder water
    aan onze rivieren onttrekken
  84. door het recyclen en hergebruik van water.
  85. Nummer twee:
  86. we moeten het zout uit dit zoute
    industriële afvalwater halen,
  87. het terugwinnen en opnieuw gebruiken
    voor andere doeleinden.
  88. Nummer drie: we moeten zoutgebruikers,
  89. die momenteel ons zout halen uit mijnen,
  90. veranderen in zoutgebruikers
    die ons zout halen uit gerecycleerd zout.
  91. Dit driedelige afweermechanisme
    wordt al toegepast.
  92. Noord-China en India doen het al
  93. om de rivieren te helpen herstellen.
  94. Maar het voorstel hier
  95. is dit afweermechanisme te gebruiken
    om onze rivieren te beschermen,
  96. zodat we ze niet hoeven te herstellen.
  97. Het goede nieuws is dat we
    de technologie hebben om dit te doen.
  98. Het werkt met membranen.
  99. Membranen die zout
    en water kunnen scheiden.

  100. Membranen zijn er al een aantal jaren
  101. en ze zijn gebaseerd
    op polymere materialen
  102. die scheiden op basis van grootte
  103. of op basis van elektrische lading.
  104. De membranen die worden gebruikt
    om zout en water te scheiden,
  105. scheiden vooral op basis van lading.
  106. Deze membranen zijn negatief geladen
  107. en stoten zo de negatief
    geladen chloorionen af
  108. in dat opgeloste zout.
  109. Zoals ik al zei zijn deze membranen
    er al een aantal jaren
  110. en op dit moment zuiveren ze
    100 miljoen liter water per minuut.
  111. Eigenlijk nog meer dan dat.
  112. Maar ze kunnen meer.
  113. Deze membranen zijn gebaseerd
    op het principe van omgekeerde osmose.

  114. Osmose is een natuurlijk proces
    dat in ons lichaam plaatsvindt --
  115. je weet wel, hoe onze cellen werken.
  116. Bij osmose heb je twee kamers
  117. die twee niveaus van zoutconcentratie
    van elkaar scheiden.
  118. Een met een lage zoutconcentratie
  119. en een met een hoge zoutconcentratie.
  120. Tussen de twee kamers
    zit een halfdoorlatend membraan.
  121. Bij het natuurlijke osmoseproces
  122. gaat het water uit zichzelf
    door dat membraan
  123. van het gebied met lage zoutconcentratie
  124. naar het gebied met hoge zoutconcentratie
  125. tot een evenwicht is bereikt.
  126. Omgekeerde osmose is de omkering
    van dit natuurlijke proces.

  127. Om deze omkering te verwezenlijken,
  128. oefenen we een druk uit
    aan de kant van de hoge concentratie
  129. en duwen we daardoor het water
    in de tegengestelde richting.
  130. De kant met de hoge concentratie
    wordt daardoor nog zouter,
  131. geconcentreerder,
  132. en de kant met de lage concentratie
    wordt het gezuiverde water.
  133. Door omgekeerde osmose
    kunnen we industrieel afvalwater
  134. voor 95 procent omzetten in zuiver water,
  135. waardoor er slechts 5 procent
    als geconcentreerd zoutmengsel overblijft.
  136. Die 5 procent geconcentreerd zoutmengsel
  137. is echter geen afval.
  138. Wetenschappers hebben
    ook membranen ontwikkeld
  139. die ontworpen zijn
    om bepaalde zouten door te laten
  140. en andere niet.
  141. Met behulp van deze membranen,
  142. algemeen aangeduid
    als nanofiltratiemembranen,
  143. kan nu deze 5 procent
    geconcentreerde zoutoplossing
  144. worden omgezet in
    een gezuiverde zoutoplossing.
  145. Dus met omgekeerde osmose
    en nanofiltratiemembranen
  146. kunnen we industrieel afvalwater omzetten
  147. in zowel water als zout.
  148. Daardoor bereiken we pijler een en twee
    van dit rivierafweermechanisme.
  149. Ik stelde dit voor aan een aantal
    gebruikers van industrieel water

  150. en de algemene reactie was:
  151. "Ja, maar wie gaat mijn zout gebruiken?"
  152. Daarom is pijler nummer drie
    zo belangrijk.
  153. We moeten gebruikers
    van zout uit zoutmijnen
  154. veranderen in gebruikers
    van gerecycleerd zout.
  155. Wie zijn deze zoutgebruikers?
  156. Ik vernam dat in 2018
    in de Verenigde Staten,
  157. 43 procent van het
    in de VS verbruikte zout
  158. werd gebruikt als strooizout
    om wegen ijsvrij te houden.
  159. 39 procent werd gebruikt
    in de chemische industrie.
  160. Laten we eens kijken
    naar deze twee toepassingen.

  161. Ik was geschokt.
  162. In de winter van 2018
  163. werd een miljoen ton zout
  164. uitgestrooid op de wegen
    in de staat Pennsylvania.
  165. Een miljoen ton zout is genoeg
  166. om het Empire State Building
    voor twee derde te vullen.
  167. Dat is een miljoen ton zout
    gewonnen uit de aarde,
  168. toegepast op onze wegen,
  169. en weggespoeld naar
    het milieu en onze rivieren.
  170. Het voorstel is dat we op zijn minst
  171. dat zout uit industrieel
    afvalwater kunnen halen,
  172. voorkomen dat het
    in onze rivieren terechtkomt,
  173. en liever dat gebruiken op onze wegen.
  174. Wanneer het in de lente gaat dooien
  175. en er zoveel zout wordt afgevoerd,
  176. zijn de rivieren tenminste
    in een betere positie
  177. om zich ertegen te verdedigen.
  178. Wat me als chemicus

  179. echter nog het meest enthousiast maakt,
  180. is het concept om circulair zout
    in de chemische industrie te introduceren.
  181. De chlooralkali-industrie
    is daar perfect voor.
  182. De chlooralkali-industrie maakt epoxy,
  183. urethanen, oplosmiddelen,
  184. en heel wat nuttige producten
    die we gebruiken in ons dagelijks leven.
  185. Bovendien gebruiken ze
    het zout natriumchloride
  186. als belangrijkste grondstof.
  187. Dus het idee hier is --
  188. laten we eerst eens kijken
    naar de lineaire economie.
  189. In een lineaire economie
    halen ze dat zout uit een mijn,

  190. doorloopt dit het chlooralkaliproces
  191. en wordt het tot een basisstof omgezet
  192. die vervolgens kan worden omgezet
    in een ander nieuw product
  193. of een meer functioneel product.
  194. Maar tijdens die omzetting
  195. ontstaat vaak zout als bijproduct
  196. en eindigt het in
    het industriële afvalwater.
  197. Het idee is dat we
    circulariteit kunnen introduceren.
  198. We kunnen het water en zout recyclen
    uit het industriële afvalwater
  199. van de fabrieken
  200. en het hergebruiken
    in het chlooralkaliproces.
  201. Circulair zout.
  202. Heeft een hoop impact, toch?

  203. Laten we gewoon één voorbeeld nemen.
  204. 50 procent van de wereldwijde
    productie van propeenoxide
  205. gaat via het chlooralkaliproces.
  206. Dat is een totaal van ongeveer
    vijf miljoen ton propeenoxide
  207. op jaarbasis, wereldwijd.
  208. Dat is dus vijf miljoen ton zout
    gewonnen uit de aarde
  209. en via het chlooralkaliproces
    omgezet in propeenoxide.
  210. Tijdens dat proces
  211. eindigt vijf miljoen ton zout
    in het afvalwater.
  212. Vijf miljoen ton is genoeg zout
    om drie Empire State Buildings te vullen.
  213. Per jaar.
  214. Je ziet hoe circulair zout
    een barrière kan zijn
  215. om onze rivieren tegen deze overmaat
    aan zout te beschermen.
  216. Je kan je afvragen,

  217. "Als deze membranen
    al een aantal jaren bestaan,
  218. waarom hergebruiken
    mensen dan geen afvalwater?"
  219. De reden is
  220. dat het geld kost om hergebruik
    van afvalwater te implementeren.
  221. Ten tweede
  222. wordt water in deze regio's
    ondergewaardeerd.
  223. Tot het te laat is.
  224. Als we niet plannen
    voor duurzaam zoetwater,
  225. heeft dat ernstige gevolgen.
  226. Je kunt het vragen aan een
    van 's werelds grootste chemieproducenten
  227. die vorig jaar een verlies
    van 280 miljoen dollar incasseerde
  228. vanwege de lage waterstanden
    van de Rijn in Duitsland.
  229. Je kunt het vragen aan de inwoners
    van Kaapstad in Zuid-Afrika,
  230. die door droogte jaar-op-jaar
    hun waterreserves zagen opdrogen
  231. en werden verzocht om hun toiletten
    niet door te spoelen.
  232. Zoals je kunt zien

  233. hebben we oplossingen met membranen
  234. waarmee we zuiver water kunnen leveren,
  235. we kunnen zuiver zout leveren,
  236. met deze beide membranen,
  237. om onze rivieren voor toekomstige
    generaties te helpen beschermen.
  238. Dank je.

  239. (Applaus)