project

Nanostructuren op leidingwanden tegen nagroei

Expert(s):
dr. Joost van Summeren, dr.ir. Karel van Laarhoven, dr. Paul van der Wielen

  • Startdatum
    01 jan 2018
  • Einddatum
    31 dec 2018
  • Opdrachtgever
    Bedrijfstakonderzoek
  • samenwerkingspartner(s)
    Waterleidingbedrijven

Met nano- en microtechnologie is het mogelijk om materiaalstructuren op moleculair of atoomniveau te manipuleren. De macroscopische eigenschappen worden dan niet meer slechts bepaald door het materiaal, maar ook door de aangepaste micro- of nanostructuur. Het resultaat wordt een ‘metamateriaal’ genoemd. Het multidisciplinaire vakgebied van metamaterialen heeft fundamenteel nieuwe inzichten opgeleverd in o.a. nano-elektronica, hernieuwbare energie, nanogeneeskunde, voedingstechnologie en het verbeteren van  consumentenproducten. Onderzocht is of dit principe kan worden toegepast op materialen in contact met drinkwater.

Nagroeipotentie van materialen verminderen

De groei van micro-organismen op leidingwanden in het drinkwaterdistributienet kan leiden tot een verslechtering van de microbiologische waterkwaliteit en kleur- of geur van het water. Om de risico’s in te schatten en drinkwaterbedrijven te adviseren, heeft KWR onderzoek uitgevoerd naar de nagroeipotentie van leidingmaterialen. In de keuze van leidingmaterialen speelt nagroeipotentie een rol.

Een interessante vraag is of de nagroeipotentie van leidingen met toepassing van nanotechnologie kan worden verlaagd, bijvoorbeeld door oppervlaktes te maken waarop microbiologische organismes niet of minder makkelijk hechten. Succesvolle toepassingen van deze benadering bestaan reeds in de vorm van antifouling verf en coatings.

Toepassing nanotechnologie

Om nanotechnologie veilig in drinkwaterleidingen te kunnen toepassen, mag geen uitspoeling plaatsvinden van ongewenste chemicaliën. Daarnaast dragen materialen zonder nagroei mogelijk bij aan het terugdringen van deeltjesaccumulatie en bruinwatermeldingen, vanwege de interactie van deeltjes met biofilms, waardoor minder vaak gespuid hoeft te worden.

Kansen en risico’s

Met dit project hebben we de kansen en risico’s in beeld gebracht van nanotechnologie en metamaterialen in het algemeen en toepassing op leidingmaterialen in het bijzonder. Specifiek ging het onderzoek in op het inschatten en vastleggen van:

  1. kansen om met nanotechnologie de microbiologische nagroei en weerstand in leidingen te verlagen;
  2. veiligheidsrisico’s van nanomaterialen in contact met drinkwater;
  3. potentie voor implementatie en aanbevelingen voor vervolgstappen richting toepassing, zoals toetsing in het lab.