Elektriciteit opwekken uit afvalwater

Anammox-bacteriën maken elektriciteit uit afvalwater door ze te laten groeien op elektroden in afwezigheid van nitriet, aldus de Radboud Universiteit samen met collega’s uit de VS en Saudi-Arabië.

Trefwoorden: #afvalwater, #ammonium, #anammox, #bacterie, #elektra, #elektron, #Mike Jetten, #nitriet, #Radboud Universiteit, #reactor, #Saudi-Arabië, #stroomdraad, #stroommeter, #UUtrecht, #Verenigde Staten, #waterzuivering

Lees verder

research

( Foto: Radboud Universiteit )

ENGINEERINGNET.BE - 25 jaar geleden werd ontdekt dat anammox-bacteriën ammonium kunnen omzetten in stikstofgas, zonder daarbij zuurstof te gebruiken. Lange tijd werd dat door wetenschappers gezien als een onmogelijke reactie.

Inmiddels worden anammox-bacteriën op wereldwijde schaal toegepast in water­zuiverings­installaties om het schadelijke ammonium uit afvalwater te halen. Deze methode is zeer energiezuinig.

Ook leek er een andere interessante toepassing mogelijk met de bacterie. 'Bij de omzetting van de ene stof in de andere kunnen bacteriën elektronen vrijmaken, en die kun je gebruiken voor het produceren van elektriciteit. Wij vroegen ons daarom af: kunnen anammox-bacteriën ook stroom maken uit afvalwater?', vertelt Mike Jetten, hoogleraar Ecologische Microbiologie aan de Radboud Universiteit.

Dat blijkt mogelijk te zijn. Normaal gesproken komen er bij de afbraak van ammonium elektronen vrij, die de bacteriën vervolgens gebruiken om nitriet mee af te breken. Door langzaam de hoeveelheid nitriet te verminderen, hebben de onderzoekers de anammox-bacteriën gedwongen de elektronen uit ammonium op een andere manier kwijt te raken.

'We konden met speciale metalen elektrodes de vrijgekomen elektronen opvangen in een minireactor, en die vervolgens door een stroomdraad laten lopen. De stroommeter schoot op een gegeven moment uit', zegt Jetten.

De anammox-bacterie kan deze reactie wel uitvoeren, maar het is niet zijn favoriete bezigheid', zegt Jetten. De omzetting van ammonium verloopt op deze manier slechts op een vijfde van de snelheid ten opzichte van de normale situatie waarbij er nitriet aanwezig is.

Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met wetenschappers van de King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabië en de University of Minnosota uit de Verenigde Staten.

Jetten gaat nu samen met collega Caroline Slomp (UUtrecht) en hun team onderzoeken of anammox-bacteriën in de natuur, zoals op de zeebodem, deze reactie ook uitvoeren. 'Misschien zijn er op deze plekken andere organismen te vinden die deze reactie veel beter kunnen’, aldus Jetten.

'Ook bekijken we hoe deze reacties precies mogelijk zijn. Na de eerste vinding is er nog meer onderzoek nodig om deze reactie uiteindelijk op grote schaal te kunnen toepassen.'