De sleutel tot schoon drinkwater in Afrika is hout

Stel je voor dat alle inwoners van Zuid Holland, zo’n 3,5 miljoen mensen, sterven aan gebrek aan schoon drinkwater. Stel je nu voor dat ieder jaar daarop hetzelfde aantal mensen doodgaat. Dat is precies hoeveel mensen, grotendeels kinderen, jaarlijks sterft aan de gevolgen van verontreinigd drinkwater. Chloor-behandelingen, koken en membraan-gebaseerde filters zijn goede manieren om schoon drinkwater beschikbaar te stellen, maar ze zijn ook duur en veel mensen hebben geen toegang tot die middelen. Het is daarmee een dringend probleem, dat via veel verschillende invalshoeken opgelost geprobeerd te worden. De laatste pogin daartoe is een team aan MIT dat recentelijk heeft ontdekt dat een xyleem-weefsel in spinthout veel gevaarlijke bacteriën uit waterbronnen kan filteren, waaronder 99 procent van de E. Coli-bacterie. En het doet dat allemaal met één natuurlijke filter.

Xyleem-weefsel is een weefsel waar het hout in bomen uit bestaat. Het is intrigerend materiaal, dat het transport van water en mineralen mogelijk maakt van de diepste worstelen van de boom tot de hoogste takken, terwijl de boom zelf een bijzonder veerkrachtig skelet behoudt. Onderdeel van dat transportproces in het weefsel zijn zeer kleine poriën die het mogelijk maken dat water tussen de anders zo rigide celwanden kan vloeien. Wat het MIT-team ontdekte was dat deze poriën ook zeer nuttig zijn in het vangen van bacteriën. “Het idee is dat deze filters goedkoop genoeg zijn om na gebruik weg te gooien, in plaats van dat de gebruiker ze schoon moet maken,” zegt Rohit Karnik, professor aan de MIT en een van de co-auteurs van de nieuwe paper die de methode beschrijft.

Hoewel het hier om een compleet nieuw concept gaat, zou het systeem het filteren van water drastisch kunnen verbeteren in plekken waar dat het hardste nodig is, zoals in Afrika. “Een filter zou verschillende vormen aan kunnen nemen, maar één die zeer bruikbaar zou zijn is een compact apparaat dat je simpelweg aan een kraan vastmaakt, met daarin een verwisselbare xyleem-filter,” zegt Karnik. “Het kan twee tot drie jaar duren om de eerste prototypes op grote schaal te produceren, maar ik denk dat er tegen die tijd nog vele andere ontwikkelingen zullen volgen.”

De sleutel voor een goed gebruik van de filters is om de filters ook vochtig te houden als ze niet gebruikt worden. Karnik legt uit dat deze poriën “flexibele structuren zijn die bedoeld zijn om de stroom te stoppen zodra er bubbels ontstaan.” Gebruikers zullen het water dus vrij kunnen laten vloeien, zonder bubbels, wat mogelijk wordt als het materiaal vooraf nat wordt gemaakt. Bij droog plinthout zorgt het xyleem-weefsel namelijk voor opstoppingen en voorkomt het een consistente doorstroming.

Jammer genoeg zijn de poriën in de filter te groot om ook zout tegen te houden, waardoor het weefsel niet bruikbaar is voor de ontzilting van water. In plaatsen als Afrika wordt veel van het beschikbare drinkwater echter gevonden in de vorm van oppervlaktewater dat aan het grondoppervlak verzameld wordt. En met 345 miljoen mensen die geen beschikking hebben over schoon drinkwater, is dat een zeer welkome toevoeging.