VUB-studenten ontwikkelen biologische waterverzachter met bacteriën

Een groep van zeven eerste masterstudenten van de opleiding Bio-ingenieurswetenschappen van de VUB ging in de natuur kijken hoe organismen die kalk uit de omgeving halen. Ze kopieerden het procedé en maakten een eiwitvezel die kalksteen verwijdert.

Trefwoorden: #bacterie, #biologisch, #enzyme, #VUB, #waterverzachter

Lees verder

research

( Foto: VUB )

ENGINEERINGNET.BE - Kalkaanslag in verwarmingstoestellen, vaatwassers en wasmachines veroorzaakt jaarlijks voor miljoenen schade. Door te hard water en afzetting van calciumcarbonaat in de warmtewisselaars verliezen de toestellen een serieus deel van hun rendement of gaan ze vroeger stuk dan nodig.

Klassiek wordt dat probleem aangepakt met waterverzachters, die met ionenwisselaars het calcium uit het water halen, waarin het vervangen wordt door natrium. Het proces is efficiënt, maar kost flink wat aan basisproducten, met name zout pellets die het natrium bevatten. Het is bovendien belastend voor het milieu, omdat het natrium in het water naderhand het milieu extra belast met zout.

De VUB-masterstudenten zochten inspiratie in de natuur. Eerst kwamen ze uit bij de kip want ook in kippen vindt een gelijkaardig proces plaats en wordt kalk uit de voeding gehaald op het moment dat er een ei wordt gemaakt.

“Er zijn tal van voorbeelden in de natuur waar zo’n proces plaatsvindt”, zegt Vita Cooman, één van de betrokken studenten. “Eierleggende organismen, koralen, schelpdieren… Uiteindelijk kwamen we uit bij negentien kandidaten waarvan de zakspons het haalde, een zeedier dat een soort skelet van kleine buisjes produceert, opgebouwd uit calciumcarbonaat.”

“We gingen op zoek naar de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor die biomineralisatie”, zegt collega-student Jonas Noé. “Dan moesten we de eiwitten isoleren die verantwoordelijk waren voor dat proces.”

Vervolgens moesten die eiwitten in grote hoeveelheden geproduceerd worden, een expertise die eerder op punt werd gesteld in de onderzoeksgroep Structural Biology Brussels van professor Han Remaut. Daar worden bacteriën genetisch zo geprogrammeerd dat ze massaal eiwitvezels gaan maken die heel stabiel zijn en gemakkelijk gezuiverd kunnen worden.

De studenten gingen verder sleutelen aan de vezels, zodat deze een fusie vormen met de biomineralisatie-eiwitten. Die aangepaste vezels binden het calciumcarbonaat in hard water, vlokken uit, en zorgen zo voor zachter water. De eiwitvezels zijn volledig bio-afbreekbaar, zodat de uitgevlokte kalkverbindingen als kalkmest gebruikt kunnen worden in de landbouw.

Eind oktober mogen ze hun project voorstellen in Parijs op het jaarlijkse hoogtepunt van de prestigieuze IGEM-competitie.