Kunstig sand kan spore forurensning i vannet
Om drikkevannet ditt blir forurenset, vil du at folk skal finne ut hvor forurensningen kommer fra. Kunstig sand med DNA kan gjøre dette lettere.
Noen ganger er det nyttig å følge en vannstrøm for å finne ut hvor vannet kommer fra og hvor det sannsynligvis skal.
Om en bekk blir forurenset, når vil forurensningen nå fram til en drikkevannskilde som bekken munner ut i? Hvor mye av denne forurensningen når helt frem?
Og når trykket forsvinner fra kranen din fordi noe er galt med vanntilførselen, hvor sitter egentlig proppen eller lekkasjen?
Ved hjelp av nanoteknologi lager folk ved NTNU bittesmå markører som skal gjøre det lettere å følge kompliserte vannstrømmer, om det nå er kloakken eller elver det er snakk om.
Disse markørene er partikler som det skal være lett å tilføre og samtidig fjerne fra vannet, og som det er lett å kjenne igjen etterpå.
Hvor kommer forurensningen i elva fra? Noen ganger trenger du markører for å følge vannet. Foto: Colourbox
Ubegrensede muligheter
Nå for tida finnes bare noen få markører for å følge væsker. Men i et stort og komplekst nettverk i for eksempel grunnvannet trengs et stort antall.
– Hovedtanken er å lage DNA-baserte markører, sier Sulalit Bandyopadhyay, postdoktor ved NTNUs Institutt for kjemisk prosessteknologi.
Markørene bruker kunstig DNA. Dette DNAet kan lages i et praktisk talt ubegrenset antall varianter.
– Dermed kan vi også få så mange ulike markører som vi vil, sier Bandyopadhyay.
Mange ulike markører er altså nyttig for å se hvordan væske strømmer i komplekse nettverk.
Gruppen som jobber med å lage den kunstige sanden. Sulalit Bandyopadhyay, Anuvansh Sharma, Ahmad Bin Ashar, Karthik Raghunathan og Abhishek Banerjee. Foto: Per Henning, NTNU
Markører etterligner sand
DNAet kapsles inn i et silisiumbasert skall sammen med jernoksid. Det gjør at partiklene etterligner sand, samtidig som denne kunstige sanden er magnetisk. Partiklene kan dermed plukkes ut av strømmen ved hjelp av en magnet. Det er praktisk i vann med mange fremmedelementer.
– Det er ikke så dyrt å lage dette. Dessuten trengs det bare bittesmå mengder, sier Bandyopadhyay, noe som øker markedsmulighetene.
Det er for eksempel nok med noen få milliliter i ei elv. Da kan du finne igjen markørene når du analyserer 1 til 10 mikroliter av en vannprøve som du senere tar lengre nede i elva.
Partiklene kan lages i ulike former og størrelse, noe som igjen kan gjøre det enklere å skille dem fra hverandre. Innkapslingen hindrer også at DNAet kommer i kontakt med omgivelsene.
– Men at dette er DNA betyr slett ikke at dette er et levende materiale, understreker Bandyopadhyay.
- Les også: Nå skal litium også resirkuleres
Samarbeid med Nederland
Dette er et internasjonalt samarbeid. Folkene ved NTNU samarbeider med hydrologer, vanneksperter, i Nederland. Blant disse er Thom Bogaard ved TU Delft og Jan Willem Foppen ved IHE Institute for Water Education, Delft. Ved NTNU er stipendiat Anuvansh Sharma og flere mastergradsstudenter involvert.
NTNUs jobb er å utvikle og fremstille markørene, mens nederlenderne ser på den praktiske bruken av teknologien. De tester den for tida i kloakksystemet i Barcelona. Den skal også testes i vannsystemet i Delft.
Arbeidet er del av to ulike prosjekter. Det ene, kalt Water Tagging, er støttet av Den nederlandske organisasjonen for vitenskapelige undersøkelser (NWO), mens det andre er Urbanwat som støttes av NWO, State Research Agency (AEI), National Research Agency, med støtte fra French Agency for Biodiversity (ANR/AFB) og Europakommisjonen.
