211service.com
Een low-tech waterfilter
Als je tijdens een kampeertrip aan het meer geen drinkwater meer hebt, is er een eenvoudige oplossing: breek een dennentak af, schil de bast weg en giet meerwater door de stok. Het geïmproviseerde filter moet alle bacteriën opvangen en vers, niet-verontreinigd water produceren.
Op een afbeelding met een elektronenmicroscoop in valse kleuren is te zien: E coli (groen) gevangen over spinthout xyleem putmembranen (rood en blauw).
Een MIT-team heeft ontdekt dat dit low-tech filtersysteem tot vier liter drinkwater per dag kan produceren - genoeg om de dorst van een normaal persoon te lessen.
In een paper gepubliceerd in PLOS One , tonen de onderzoekers aan dat een klein stukje spinthout meer dan 99 procent van de E coli bacteriën aanwezig in water. Ze zeggen dat de grootte van de poriën in spinthout water doorlaat terwijl het de meeste soorten bacteriën blokkeert.
Rohit Karnik, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde en hoofdauteur van het artikel, zegt dat spint veelbelovend is als een goedkoop en efficiënt waterfiltratiemateriaal, met name voor plattelandsgemeenschappen die geen toegang hebben tot geavanceerde filtersystemen.
Spinthout is samengesteld uit xyleem, poreus weefsel dat het sap van de wortels van een boom naar de kruin voert via een systeem van vaten en poriën. Elke vaatwand is pokdalig met kleine poriën die putmembranen worden genoemd, waardoor sap in wezen kan hinkelen en van het ene vat naar het andere stroomt terwijl het structuren langs de lengte van een boom voedt. De poriën beperken ook cavitatie, een proces waarbij luchtbellen kunnen groeien en zich in xyleem kunnen verspreiden, waardoor uiteindelijk een boom wordt gedood. De kleine poriën van het xyleem kunnen de bubbels opsluiten, waardoor ze zich niet kunnen verspreiden.
Om het waterfilterend vermogen van spinthout te bestuderen, verzamelden de onderzoekers takken van witte den en verwijderden ze de buitenste schors. Ze sneden kleine delen spinthout en monteerden en verzegelden elk in plastic buizen.
De onderzoekers mengden water met rode inktdeeltjes van 70 tot 500 nanometer groot. Toen ze het mengsel door de buisjes goten, filterde het spinthout deeltjes groter dan 70 nanometer eruit.
Het team liet vervolgens water stromen dat besmet was met geïnactiveerd E coli door de buizen. Toen ze de bacteriecellen in het gefilterde water telden, ontdekten ze dat het spinthout meer dan 99 procent van de E coli .
Karnik zegt dat spinthout waarschijnlijk de meeste soorten bacteriën kan filteren, waarvan de kleinste ongeveer 200 nanometer meet.
Er is een enorme variatie tussen planten, zegt hij. Er zouden veel betere planten kunnen zijn die geschikt zijn voor dit proces. Idealiter zou een filter een dun plakje hout zijn dat je een paar dagen zou kunnen gebruiken, het dan weggooien en bijna gratis vervangen.