Een circulaire economie voor zout om de rivieren zuiver te houden
-
0:01 - 0:03Opgroeiend in het noorden van Wisconsin
-
0:03 - 0:07heb ik een natuurlijke band
met de Mississippi ontwikkeld. -
0:07 - 0:08Toen ik klein was,
-
0:08 - 0:11hielden mijn zus en ik
wedstrijden om te kijken -
0:11 - 0:16wie 'M-i-s-s-i-s-s-i-p-p-i'
het snelst kon spellen. -
0:17 - 0:19Op de lagere school
-
0:19 - 0:23leerde ik over hoe de vroege
ontdekkingsreizigers en hun expedities, -
0:23 - 0:25Marquette en Joliet,
-
0:25 - 0:28de Grote Meren en de Mississippi
en haar zijrivieren gebruikten -
0:28 - 0:30om het Midwesten te ontdekken
-
0:30 - 0:33en om een handelsroute naar
de Golf van Mexico in kaart te brengen. -
0:34 - 0:36Op de universiteit
-
0:36 - 0:38had ik het geluk
de Mississippi te kunnen zien -
0:38 - 0:41vanuit het raam van mijn laboratorium
-
0:41 - 0:43aan de Universiteit van Minnesota.
-
0:44 - 0:47Tijdens die periode van vijf jaar
leerde ik de Mississippi kennen. -
0:47 - 0:50Ik kreeg haar temperamentvolle
karakter te zien; -
0:50 - 0:53op het ene moment
overstroomde ze haar oevers, -
0:53 - 0:55en kort daarna
-
0:55 - 0:57stonden haar oevers droog.
-
0:58 - 1:01Nu wil ik als fysisch-organische chemicus
-
1:01 - 1:03mijn opleiding gebruiken
-
1:03 - 1:06om rivieren zoals
de Mississippi te beschermen -
1:06 - 1:09tegen overmatig zout,
vaak afkomstig van menselijke activiteit. -
1:10 - 1:16Want zout is iets dat
zoetwaterrivieren kan vervuilen. -
1:16 - 1:22Zoetwaterrivieren hebben
een zoutgehalte van slechts 0,05 procent. -
1:23 - 1:26Op dat niveau is het veilig om te drinken.
-
1:26 - 1:30Maar het meeste water
op onze planeet zit in onze zeeën -
1:30 - 1:34en zeewater heeft een zoutgehalte
van meer dan 3 procent. -
1:34 - 1:38Als je dat drinkt, word je zeer snel ziek.
-
1:38 - 1:43Als we het volume van zeewater
-
1:43 - 1:46vergelijken met dat
van rivierwater op onze planeet, -
1:46 - 1:49en stel je voor dat we met zeewater
-
1:49 - 1:52een zwembad van olympische
afmetingen zouden vullen, -
1:52 - 1:55dan zou in verhouding
het rivierwater van onze planeet -
1:55 - 1:57in een fles van vier liter passen.
-
1:57 - 2:00Je ziet dat het een kostbare grondstof is.
-
2:00 - 2:03Maar behandelen we het ook
als een kostbare grondstof? -
2:03 - 2:05Of behandelen we het eerder
als die oude mat -
2:05 - 2:08waar je bij de voordeur
je voeten aan veegt? -
2:09 - 2:13Rivieren behandelen zoals die oude mat
heeft ernstige gevolgen. -
2:13 - 2:15Laten we eens kijken.
-
2:15 - 2:19Laten we eens kijken wat
slechts een theelepel zout kan doen. -
2:20 - 2:22Als we een theelepel zout
-
2:22 - 2:25aan dit olympisch zwembad
met zeewater toevoegen, -
2:25 - 2:28dan blijft dat zeewater gewoon zeewater.
-
2:28 - 2:30Maar als we diezelfde
theelepel zout toevoegen -
2:30 - 2:33aan die 4-literfles met zoet rivierwater,
-
2:33 - 2:36wordt het plotseling
te zout om te drinken. -
2:37 - 2:39Waar het hier om gaat,
-
2:39 - 2:42is dat rivieren door hun
zeer kleine volume -
2:42 - 2:44in vergelijking met de oceanen,
-
2:44 - 2:47bijzonder gevoelig zijn
voor menselijke activiteiten, -
2:47 - 2:49en we ze dus moeten beschermen.
-
2:50 - 2:52Een tijdje terug bekeek ik de literatuur
-
2:53 - 2:56over riviergezondheid in de hele wereld.
-
2:56 - 2:59Ik verwachtte rivieren in slechte staat
-
2:59 - 3:04in regio's met waterschaarste
en zware industriële ontwikkeling. -
3:04 - 3:07Ik zag dit in het noorden
van China en India. -
3:08 - 3:12Maar ik was verrast
toen ik een artikel uit 2018 las -
3:12 - 3:17over 232 rivieren
waar monsters uit genomen zijn -
3:17 - 3:19in de Verenigde Staten.
-
3:19 - 3:24Op 37 procent van die plaatsen
steeg het zoutgehalte. -
3:25 - 3:27Wat verrassender was,
-
3:27 - 3:30is dat die met de hoogste stijgingen
-
3:30 - 3:33werden gevonden in het oostelijke deel
van de Verenigde Staten, -
3:33 - 3:35en niet in het droge zuidwesten.
-
3:35 - 3:38De auteurs van dit artikel stellen
-
3:38 - 3:41dat dit te wijten kan zijn
aan het gebruik van zout -
3:41 - 3:44om de wegen ijsvrij te houden.
-
3:44 - 3:46Een andere potentiële bron van dit zout
-
3:46 - 3:50zou kunnen komen
van zout industrieel afvalwater. -
3:50 - 3:51Zoals je ziet,
-
3:51 - 3:55kunnen menselijke activiteiten
het water in onze zoetwaterrivieren -
3:55 - 3:58omzetten naar water
dat begint te lijken op zeewater. -
3:58 - 4:01Dus moeten we handelen
en iets doen voordat het te laat is. -
4:02 - 4:04Ik heb een voorstel.
-
4:05 - 4:09We kunnen een driestappenplan maken
om onze rivieren te beschermen. -
4:09 - 4:12Als industriële gebruikers van water
-
4:12 - 4:14dit afweermechanisme
in de praktijk brengen, -
4:14 - 4:19kunnen we onze rivieren
in een veel veiligere positie brengen. -
4:19 - 4:21Dit houdt in, nummer een:
-
4:21 - 4:24dat we minder water
aan onze rivieren onttrekken -
4:24 - 4:28door het recyclen en hergebruik van water.
-
4:28 - 4:30Nummer twee:
-
4:30 - 4:34we moeten het zout uit dit zoute
industriële afvalwater halen, -
4:34 - 4:37het terugwinnen en opnieuw gebruiken
voor andere doeleinden. -
4:38 - 4:42Nummer drie: we moeten zoutgebruikers,
-
4:42 - 4:45die momenteel ons zout halen uit mijnen,
-
4:45 - 4:49veranderen in zoutgebruikers
die ons zout halen uit gerecycleerd zout. -
4:50 - 4:53Dit driedelige afweermechanisme
wordt al toegepast. -
4:53 - 4:56Noord-China en India doen het al
-
4:56 - 4:59om de rivieren te helpen herstellen.
-
4:59 - 5:01Maar het voorstel hier
-
5:01 - 5:05is dit afweermechanisme te gebruiken
om onze rivieren te beschermen, -
5:05 - 5:07zodat we ze niet hoeven te herstellen.
-
5:08 - 5:12Het goede nieuws is dat we
de technologie hebben om dit te doen. -
5:12 - 5:13Het werkt met membranen.
-
5:14 - 5:17Membranen die zout
en water kunnen scheiden. -
5:18 - 5:21Membranen zijn er al een aantal jaren
-
5:21 - 5:24en ze zijn gebaseerd
op polymere materialen -
5:24 - 5:26die scheiden op basis van grootte
-
5:26 - 5:28of op basis van elektrische lading.
-
5:28 - 5:32De membranen die worden gebruikt
om zout en water te scheiden, -
5:32 - 5:35scheiden vooral op basis van lading.
-
5:35 - 5:38Deze membranen zijn negatief geladen
-
5:38 - 5:40en stoten zo de negatief
geladen chloorionen af -
5:40 - 5:43in dat opgeloste zout.
-
5:44 - 5:48Zoals ik al zei zijn deze membranen
er al een aantal jaren -
5:48 - 5:55en op dit moment zuiveren ze
100 miljoen liter water per minuut. -
5:55 - 5:57Eigenlijk nog meer dan dat.
-
5:58 - 5:59Maar ze kunnen meer.
-
6:00 - 6:05Deze membranen zijn gebaseerd
op het principe van omgekeerde osmose. -
6:05 - 6:10Osmose is een natuurlijk proces
dat in ons lichaam plaatsvindt -- -
6:10 - 6:12je weet wel, hoe onze cellen werken.
-
6:12 - 6:16Bij osmose heb je twee kamers
-
6:16 - 6:19die twee niveaus van zoutconcentratie
van elkaar scheiden. -
6:19 - 6:21Een met een lage zoutconcentratie
-
6:21 - 6:24en een met een hoge zoutconcentratie.
-
6:24 - 6:28Tussen de twee kamers
zit een halfdoorlatend membraan. -
6:28 - 6:30Bij het natuurlijke osmoseproces
-
6:30 - 6:34gaat het water uit zichzelf
door dat membraan -
6:34 - 6:36van het gebied met lage zoutconcentratie
-
6:36 - 6:39naar het gebied met hoge zoutconcentratie
-
6:39 - 6:41tot een evenwicht is bereikt.
-
6:42 - 6:46Omgekeerde osmose is de omkering
van dit natuurlijke proces. -
6:46 - 6:48Om deze omkering te verwezenlijken,
-
6:48 - 6:53oefenen we een druk uit
aan de kant van de hoge concentratie -
6:53 - 6:57en duwen we daardoor het water
in de tegengestelde richting. -
6:57 - 7:01De kant met de hoge concentratie
wordt daardoor nog zouter, -
7:01 - 7:02geconcentreerder,
-
7:02 - 7:06en de kant met de lage concentratie
wordt het gezuiverde water. -
7:06 - 7:11Door omgekeerde osmose
kunnen we industrieel afvalwater -
7:11 - 7:16voor 95 procent omzetten in zuiver water,
-
7:16 - 7:20waardoor er slechts 5 procent
als geconcentreerd zoutmengsel overblijft. -
7:21 - 7:24Die 5 procent geconcentreerd zoutmengsel
-
7:24 - 7:26is echter geen afval.
-
7:26 - 7:29Wetenschappers hebben
ook membranen ontwikkeld -
7:29 - 7:33die ontworpen zijn
om bepaalde zouten door te laten -
7:33 - 7:34en andere niet.
-
7:35 - 7:36Met behulp van deze membranen,
-
7:36 - 7:39algemeen aangeduid
als nanofiltratiemembranen, -
7:39 - 7:43kan nu deze 5 procent
geconcentreerde zoutoplossing -
7:43 - 7:46worden omgezet in
een gezuiverde zoutoplossing. -
7:47 - 7:52Dus met omgekeerde osmose
en nanofiltratiemembranen -
7:52 - 7:54kunnen we industrieel afvalwater omzetten
-
7:54 - 7:58in zowel water als zout.
-
7:59 - 8:05Daardoor bereiken we pijler een en twee
van dit rivierafweermechanisme. -
8:06 - 8:10Ik stelde dit voor aan een aantal
gebruikers van industrieel water -
8:10 - 8:13en de algemene reactie was:
-
8:13 - 8:16"Ja, maar wie gaat mijn zout gebruiken?"
-
8:16 - 8:19Daarom is pijler nummer drie
zo belangrijk. -
8:19 - 8:23We moeten gebruikers
van zout uit zoutmijnen -
8:23 - 8:26veranderen in gebruikers
van gerecycleerd zout. -
8:26 - 8:29Wie zijn deze zoutgebruikers?
-
8:29 - 8:31Ik vernam dat in 2018
in de Verenigde Staten, -
8:31 - 8:3643 procent van het
in de VS verbruikte zout -
8:36 - 8:40werd gebruikt als strooizout
om wegen ijsvrij te houden. -
8:40 - 8:4439 procent werd gebruikt
in de chemische industrie. -
8:44 - 8:46Laten we eens kijken
naar deze twee toepassingen. -
8:47 - 8:50Ik was geschokt.
-
8:50 - 8:53In de winter van 2018
-
8:53 - 8:56werd een miljoen ton zout
-
8:56 - 9:00uitgestrooid op de wegen
in de staat Pennsylvania. -
9:01 - 9:03Een miljoen ton zout is genoeg
-
9:03 - 9:06om het Empire State Building
voor twee derde te vullen. -
9:07 - 9:11Dat is een miljoen ton zout
gewonnen uit de aarde, -
9:11 - 9:13toegepast op onze wegen,
-
9:13 - 9:16en weggespoeld naar
het milieu en onze rivieren. -
9:18 - 9:21Het voorstel is dat we op zijn minst
-
9:21 - 9:25dat zout uit industrieel
afvalwater kunnen halen, -
9:25 - 9:27voorkomen dat het
in onze rivieren terechtkomt, -
9:27 - 9:30en liever dat gebruiken op onze wegen.
-
9:30 - 9:33Wanneer het in de lente gaat dooien
-
9:33 - 9:36en er zoveel zout wordt afgevoerd,
-
9:36 - 9:38zijn de rivieren tenminste
in een betere positie -
9:38 - 9:41om zich ertegen te verdedigen.
-
9:42 - 9:43Wat me als chemicus
-
9:43 - 9:48echter nog het meest enthousiast maakt,
-
9:48 - 9:52is het concept om circulair zout
in de chemische industrie te introduceren. -
9:53 - 9:57De chlooralkali-industrie
is daar perfect voor. -
9:58 - 10:01De chlooralkali-industrie maakt epoxy,
-
10:02 - 10:04urethanen, oplosmiddelen,
-
10:04 - 10:08en heel wat nuttige producten
die we gebruiken in ons dagelijks leven. -
10:09 - 10:11Bovendien gebruiken ze
het zout natriumchloride -
10:11 - 10:14als belangrijkste grondstof.
-
10:14 - 10:16Dus het idee hier is --
-
10:16 - 10:19laten we eerst eens kijken
naar de lineaire economie. -
10:19 - 10:22In een lineaire economie
halen ze dat zout uit een mijn, -
10:22 - 10:24doorloopt dit het chlooralkaliproces
-
10:24 - 10:26en wordt het tot een basisstof omgezet
-
10:26 - 10:29die vervolgens kan worden omgezet
in een ander nieuw product -
10:29 - 10:31of een meer functioneel product.
-
10:31 - 10:34Maar tijdens die omzetting
-
10:34 - 10:38ontstaat vaak zout als bijproduct
-
10:38 - 10:40en eindigt het in
het industriële afvalwater. -
10:41 - 10:46Het idee is dat we
circulariteit kunnen introduceren. -
10:47 - 10:51We kunnen het water en zout recyclen
uit het industriële afvalwater -
10:51 - 10:53van de fabrieken
-
10:53 - 10:57en het hergebruiken
in het chlooralkaliproces. -
10:58 - 11:00Circulair zout.
-
11:00 - 11:02Heeft een hoop impact, toch?
-
11:02 - 11:05Laten we gewoon één voorbeeld nemen.
-
11:05 - 11:0850 procent van de wereldwijde
productie van propeenoxide -
11:08 - 11:11gaat via het chlooralkaliproces.
-
11:11 - 11:17Dat is een totaal van ongeveer
vijf miljoen ton propeenoxide -
11:17 - 11:19op jaarbasis, wereldwijd.
-
11:20 - 11:24Dat is dus vijf miljoen ton zout
gewonnen uit de aarde -
11:24 - 11:28en via het chlooralkaliproces
omgezet in propeenoxide. -
11:28 - 11:30Tijdens dat proces
-
11:30 - 11:34eindigt vijf miljoen ton zout
in het afvalwater. -
11:35 - 11:39Vijf miljoen ton is genoeg zout
om drie Empire State Buildings te vullen. -
11:40 - 11:42Per jaar.
-
11:42 - 11:48Je ziet hoe circulair zout
een barrière kan zijn -
11:48 - 11:52om onze rivieren tegen deze overmaat
aan zout te beschermen. -
11:52 - 11:54Je kan je afvragen,
-
11:54 - 11:58"Als deze membranen
al een aantal jaren bestaan, -
11:58 - 12:02waarom hergebruiken
mensen dan geen afvalwater?" -
12:03 - 12:05De reden is
-
12:05 - 12:08dat het geld kost om hergebruik
van afvalwater te implementeren. -
12:08 - 12:10Ten tweede
-
12:10 - 12:13wordt water in deze regio's
ondergewaardeerd. -
12:13 - 12:15Tot het te laat is.
-
12:15 - 12:20Als we niet plannen
voor duurzaam zoetwater, -
12:20 - 12:22heeft dat ernstige gevolgen.
-
12:22 - 12:25Je kunt het vragen aan een
van 's werelds grootste chemieproducenten -
12:25 - 12:29die vorig jaar een verlies
van 280 miljoen dollar incasseerde -
12:29 - 12:33vanwege de lage waterstanden
van de Rijn in Duitsland. -
12:34 - 12:38Je kunt het vragen aan de inwoners
van Kaapstad in Zuid-Afrika, -
12:38 - 12:42die door droogte jaar-op-jaar
hun waterreserves zagen opdrogen -
12:42 - 12:45en werden verzocht om hun toiletten
niet door te spoelen. -
12:46 - 12:48Zoals je kunt zien
-
12:48 - 12:50hebben we oplossingen met membranen
-
12:50 - 12:55waarmee we zuiver water kunnen leveren,
-
12:55 - 12:57we kunnen zuiver zout leveren,
-
12:57 - 12:59met deze beide membranen,
-
12:59 - 13:02om onze rivieren voor toekomstige
generaties te helpen beschermen. -
13:03 - 13:04Dank je.
-
13:04 - 13:07(Applaus)
- Title:
- Een circulaire economie voor zout om de rivieren zuiver te houden
- Speaker:
- Tina Arrowood
- Description:
-
In de winter van 2018-2019 werd alleen al in de staat Pennsylvania een miljoen ton zout uitgestrooid op besneeuwde wegen. Het zout van industriële toepassingen zoals deze komt vaak terecht in zoetwaterrivieren, waardoor hun water ondrinkbaar wordt en bijdraagt aan een groeiende wereldwijde crisis. Hoe kunnen we deze waardevolle natuurlijke hulpbronnen beter beschermen? Fysisch-organisch chemicus Tina Arrowood deelt een driestappenplan om zout uit rivieren te houden -- en een circulaire zouteconomie te creëren die industriële bijproducten omzet in waardevolle grondstoffen.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:19
Peter van de Ven approved Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Peter van de Ven edited Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Esther van Driel accepted Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Esther van Driel edited Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Esther van Driel declined Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Esther van Driel edited Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for A circular economy for salt that keeps rivers clean |