Wat als we één van de grootste wereldproblemen –het gebrek aan schoon drinkwater– daadwerkelijk stap voor stap zouden kunnen oplossen? Een interdisciplinair team uit Australië, Singapore, Japan, India en China zette onlangs een veelbelovende stap, samen met een Nobelprijswinnaar en een supercomputer in Canberra. Klinkt als sciencefiction? In 2025 is het realiteit.
Waarom grafeenoxide zo interessant is voor waterwinning
Sinds de ontdekking van grafeen in 2004 staat het materiaal volop in de schijnwerpers. Zelf hoor ik vaak: wie inzetten op deze ultradunne koolstoflaag —sterker dan staal, lichter dan lucht— zetten in op de toekomst. Het trekt niet alleen tech-startups aan in Amsterdam, maar leidt tot toepassingen van batterijen tot medisch onderzoek.
In deze studie draait alles om grafeenoxide. Door extra zuurstofgroepen toe te voegen wordt het mogelijk extreem kleine waterdampdeeltjes uit de lucht te halen. Iets wat adembenemend belangrijk is, want water tekort is sinds jaren een maatschappelijk probleem – ook in delen van Nederland zoals de Veluwe en Zeeland tijdens droge zomers.
Calciumionen toevoegen: de verrassende doorbraak
De echte eye-opener van het onderzoek? Het team voegde calciumionen toe aan het grafeenoxide en zag iets onverwachts — het water werd sterker gebonden aan het nanomateriaal. Concreet: de hoeveelheid water die kon worden ‘gevangen’ uit de lucht was ineens veel groter dan bij gebruik van grafeen oxide of calcium alleen. Soms is het geheel blijkbaar écht meer dan de som der delen.
Voor de liefhebber: dat hebben ze zowel in het lab als met ‘s lands krachtigste supercomputer getest. Professor Amir Karton van de University of New England, die het rekenwerk leidde, noemt het vooruitzicht hoopvol en praktisch toepasbaar. En ja, zelfs in Nederland kunnen we er in de toekomst de vruchten van plukken. Vooral als het waterpeil weer eens piept na een droge lente.
Aerogel: het nanomateriaal dat meer dan drie keer zijn gewicht aan water opslaat
Het onderzoeksresultaat is een aerogel — een superlichte, poreuze materie waar calcium-gedoped grafeenoxide centraal staat. En let op: deze gel houdt meer dan drie keer zijn eigen gewicht aan water vast en doet dat sneller dan de meeste bestaande technieken. Daar bleef mijn koffiemok even van stilstaan.
- De technologie werkt op bescheiden temperaturen — ongeveer 50°C. Zelfs een matige zomerdag in Rotterdam haalt dat!
- Het behoeft weinig elektriciteit — interessant nu de stroomprijs soms grillig is.
- Microporiën zorgen voor een snellere en efficiëntere opname en afgifte van water.
Wat betekent dit voor Nederland — en de rest van de wereld?
Het is nog pril onderzoek. Maar binnen een paar jaar kunnen we misschien prototypes verwachten voor droge regio’s —denk aan Friesland of Noord-Brabant tijdens hittegolven, maar vooral aan plekken op de wereld waar water schaarste de norm is. Hoewel volgens de VN steeds meer mensen toegang krijgen tot schoon water, zitten we in 2025 nóg altijd met ruim 2 miljard zonder veilige kraan.
Zo’n nanomateriaal zou inzetbaar zijn in elke regio waar luchtvochtigheid voldoende is, maar veilig water ontbreekt. Handig voor buitengebieden, festivals zonder watertappunt of –toegegeven– voor een camping aan het IJsselmeer na een hittegolf. Even vergeten om water te halen? Je aerogel doet het werk.
Vooruitblik: science in actie
Wat de toekomst brengt, laat zich niet uittekenen – zeker in dit vakgebied. Maar wat we nu zien is meer dan alleen laboratoriumwerk: het is de belofte van innovatie die op termijn het leven van miljarden mensen raakt. Kleine stap, groot verschil.
O ja, wist u trouwens dat Amsterdamse scale-ups zoals Graphlox ook al met grafeen experimenteren? Wie weet wordt er straks lokaal geproduceerd nanomateriaal uit onze hoofdstad geëxporteerd naar landen met waterschaarste.
