Liten og lynrask miljødetektiv

Et lite, bærbart apparat kan bli redningen for miljøsynderne i industrien. Raskt som lynet, før det er for sent, roper apparatet: «Stopp! Send kvikksølvet tilbake i systemet!»

Utslippene av flere tungmetaller i Norge er kraftig redusert de siste ti åra. Men fortsatt synder fabrikker og andre virksomheter mot loven. Betyr det at vi må slutte å spise torskelever i frykt for at den er proppfull av giftige stoffer? Og at alle må begynne å kjøpe vann på flaske?

– På lang sikt er det vel heller smartere å hjelpe industrien til å få enda bedre kontroll over tungmetallene. Med dagens analysemetoder kan det ta opptil to uker før prøveresultatene fra utslipp eller produksjon er klare fra laboratoriet. Det er altfor lenge, mener forsker Øyvind Mikkelsen ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU).

– Når resultatene endelig er klare, er det ofte for sent å gjøre annet enn å betale eventuelle miljøbøter, påpeker han.

Sammen med Oceanor har Øyvind Mikkelsen utviklet et nytt apparat for analyser av tungmetaller.

Sammen med Oceanor har Øyvind Mikkelsen utviklet et nytt apparat for analyser av tungmetaller.

Følg med drikkevannet ditt

Mikkelsen er stipendiat på Fakultet for naturvitenskap og teknologi. I sitt doktorgradsarbeid har han utviklet raskere og sikrere metoder for kontinuerlig miljøovervåking. Både behandlingstid og selve apparatet for analyse av tungmetaller er krympet kraftig, samtidig som følsomheten er forbedret.

Med et bærbart apparat kan Mikkelsen dra ut til det aktuelle stedet, ta en vannprøve og analysere den der og da. Apparatet kan også kobles opp til å foreta analyser automatisk til bestemte tider.

– Slik kan for eksempel drikkevannsanlegg fortløpende legge ut opplysninger om vannkvaliteten, på nettet. Det gjør det mulig for brukerne å følge med hele tida, forklarer Mikkelsen.

Miljøvennlig elektrode

Måleapparatet består av elektroder, og teknikken kalles voltammetri. Prinsippet går ut på at elektroden påføres spenning før den settes ned i væsken den skal

Denne lille elektroden gjør det mulig å foreta analyser på langt mer miljøvennlige måter enn før.

Denne lille elektroden gjør det mulig å foreta analyser på langt mer miljøvennlige måter enn før.

analysere. Når elektroden kommer i kontakt med tungmetaller, blir det skapt strøm. Strømstyrken vil da fortelle hvor forurenset materialet er.

Voltammetri er i utgangspunktet ingen ny teknikk. Men den ble uaktuell fordi den brukte flytende kvikksølv som elektrodemateriale.

– Det var rene paradokset: For å bestemme tungmetaller, benyttet man en teknikk som selv brukte et av de giftigste tungmetallene i naturen. Vi har utviklet miljøvennlige faststoff-elektroder laget av ulike legeringer som tannamalgam og sølv/vismuth. Dermed er vi kvitt problemet med flytende kvikksølv som kontinuerlig står og drypper, forklarer Mikkelsen.

Kontrollerer utslipp

Oceanor står for den kommersielle delen av produktet, mens forskningen utføres ved gruppen for analytisk kjemi ved NTNU.

Tre norske bedrifter har allerede tatt i bruk eller testet systemet, og flere har meldt sin interesse. Heimdal Varmesentral bruker metoden for å kontrollere utslippene av tungmetall, som kadmium, bly og kvikksølv.

Sammen med Norsink i Odda er det satt i gang et prosjekt som skal føre til kontroll av kadmium, sink og kvikksølv i avløpsvann. Falconbridge nikkelverk i Kristiansand ønsker å overvåke blymengden i nikkelproduksjonen.

– Det er veldig mye metallurgisk industri i Norge. Der gjelder det å hindre tungmetallene fra prosessen i å slippe ut. Denne metoden er så rask at den sier: «Stopp! Send kvikksølvet tilbake i systemet!» før det er for sent, forklarer Mikkelsen.

Lite, finstilt og billig

I utgangspunktet har forskeren konsentrert seg om å tilpasse metoden til måling av stoffer i ulike elvesystemer. I regi av trondheimsbedriften Oceanor er det satt i gang et prosjekt for å overvåke elvevann i Warzawa i Polen.

Måleapparatet kan lett bæres med ei hånd, og er langt billigere enn dagens alternativer.

Måleapparatet kan lett bæres med ei hånd, og er langt billigere enn dagens alternativer.

I Asia er et annet prosjekt i startgropa. Målet er å utvikle en teknikk for kontroll av arsenikk i drikkevannet, som har blitt en folkefiende på linje med AIDS i flere asiatiske land.

Mikkelsen påpeker at metoden er svært nøyaktig, og gjør det mulig å oppgi mengden av stoffer helt ned til nanogram per liter. Det tilsvarer omtrent det samme som å plukke ut ett menneske blant hele jordas befolkning.

Prismessig er det også mye å tjene. Mens dagens store, tunge apparater ofte koster mellom to og tre millioner, koster Mikkelsens boks rundt 100 000 kroner.

Mikkelsens forskning har fått oppmerksomhet også internasjonalt. Flere av hans artikler er publisert i internasjonale forskningsmagasiner.