Kalium en ammonium zijn belangrijke voedingsstoffen in de landbouw. Rioolwater kan een interessante bron zijn voor deze nutriënten, die daar via menselijke urine in terechtkomen. Tijdens een gezamenlijk promotietraject bij Wetsus en de Rijksuniversiteit Groningen heeft Anna Casadellà een membraan ontwikkeld waarmee het mogelijk is kalium en ammonium uit verdunde urine terug te winnen. Zij verdedigt haar proefschrift op 1 april 2016 in Leeuwarden. Het is de eerste promotie op de nieuwe RUG/Campus Fryslân.
Kunstmest is belangrijk voor de landbouw, maar wanneer meststoffen in het oppervlaktewater terechtkomen, kunnen ze voor problemen als algenbloei zorgen. Omdat sommige mestingrediënten, zoals kalium en ammonium, beperkt beschikbaar zijn, zou het ideaal zijn om deze stoffen via een waterzuiveringsinstallatie terug te winnen. Bij Wetsus, het Europese topinstituut voor duurzame watertechnologie, heeft promovenda Anna Casadallà geprobeerd dit mogelijk te maken.
Membraan
‘Ik heb diverse manieren getest om selectief kalium en ammonium uit afvalwater te halen’, vertelt zij. ‘In een zuiveringsinstallatie heb je daar een membraan voor nodig, met of zonder poriën, die selectief is voor kalium en ammonium.’ Ons lichaam zit vol cellen met zulke selectieve membranen maar Casadellà moest een synthetische variant maken. Daarvoor zette zij een speciaal synthetisch lab op bij Wetsus en werkte ze nauw samen met haar promotor Katja Loos, hoogleraar polymeerchemie aan de Rijksuniversiteit Groningen.
Goedkoop zeoliet
Casadellà bestudeerde het transport van de twee nutriënten en testte verschillende opties. Uiteindelijk bleek een zeoliet met de naam clinoptiloliet de beste. ‘Wanneer je dit mineraal mengt met een polymeer ontstaat er een membraan die 60% van alle kalium en 80% van het ammonium uit verdunde urine kan halen.’ Omdat zeoliet erg goedkoop is, zouden dit soort membranen zeker een haalbare optie zijn voor gebruik in een waterzuiveringsinstallatie. ‘Mijn werk laat zien dat het principe werkt’, vertelt Casadellà. ‘De volgende stap is de techniek implementeren.’
Netwerkorganisatie
De promotie van Casadellà is de eerste bij de RUG/Campus Fryslân. Decaan prof. Jouke de Vries vertelt dat er nog meer zullen volgen: ‘In 2011 zijn twintig promovendi gestart met een onderzoeksproject, die allemaal werken bij een Friese kennisinstelling, onder begeleiding van een Nederlandse universiteit.’ Een tweede ronde met projecten is in 2013 in gang gezet, waarin een jaar later nog eens vijftien ‘Friese’ promovendi aan de slag gingen.
