Nyheten slog igenom stort:​​i januari 2016 publicerade ETH-forskarna professor Raffaele Mezzenga och hans seniorforskare Sreenath Bolisetty en studie i tidskriften Naturens nanoteknik om en innovativ typ av membran som utvecklats i deras laboratorium.

De visade att detta membran effektivt kunde filtrera bort tungmetaller, radioaktivt avfall, andra giftiga ämnen, och bakterier från förorenat vatten. Filtret kan också fånga in joner av guld, platina och palladium, möjliggör återvinning av ädelmetaller. Vad mer, membranets sammansättning är extremt enkel:en blandning av denaturerade vassleproteiner och aktivt kol applicerat på ett filterpapper som substrat.

Översvämmad av förfrågningar

Berättelsen togs upp av globala medier och snart översvämmades forskarna med frågor:från en hemmafru i Hongkong som var orolig för sin familjs hälsa till gruvföretag som letade efter en lösning för att behandla förorenat avloppsvatten från gruvor, forskarna är fortfarande lite överväldigade av antalet och mångfalden av förfrågningar de får.

I maj 2016 Mezzenga och Bolisetty grundade därför ETH-spinoffen BluAct Technologies GmbH, med finansiellt stöd från investeraren Keith Boonstra. Bolisetty är både VD och Chief Technical Officer för det nya bolaget. Mezzenga har mer en bakgrundsroll som aktieägare och vetenskaplig rådgivare.

BluAct själv har precis producerat sin första sats av prototypmembran i industriell skala. Avknoppningen har använt startkapitalet för att förstatliga patent på membranet i 90 olika länder. "Det var väldigt komplicerat och dyrt, eftersom det inte är möjligt vid nationaliseringssteget att bara ha ett rättsligt skydd som täcker alla dessa länder, " förklarar Mezzenga. Men eftersom tekniken är relativt enkel, de var tvungna att skydda den från copycat-produkter.

Licensinnehavare producerar membranet

För närvarande, tillverkningen av membranet läggs ut på externa partners. Här säkerställer BluAct att produktens kvalitet uppfyller relevanta specifikationer. Som teknisk chef, Bolisetty kommer att övervaka och screena producenterna på plats. "Det ser ut som att jag kommer att resa mycket i framtiden, " ler han.

BluAct kan leverera all nödvändig utrustning för att föra denna teknik till den verkliga världen. Planen är att passa in membranet i redan befintliga filterpresssystem för att ersätta de nuvarande filtren. ETH-entreprenörerna har redan noterat sin första framgång, genom att underteckna ett kontrakt med ISL Group, för distribution av flaskor för dricksvatten som utnyttjar tekniken utvecklad av BluAct.

Genom icke-statliga organisationer och statliga myndigheter, dessa flaskor kommer att distribueras i Asien, Afrika och Latinamerika till människor utan tillgång till rent dricksvatten. "Detta är ett rent humanitärt projekt som ligger oss väldigt varmt om hjärtat., " betonar professor Mezzenga. För att säkerställa att hybridfiltret också når de fattigaste människorna, BluAct samarbetar med de lokala myndigheterna på alla nivåer. I den indiska delstaten Andhra Pradesh, till exempel, mark har redan gjorts tillgänglig för att bygga en produktionsanläggning.

De två unga entreprenörerna vill tjäna pengar från de mycket större intressenterna, som gruv- eller industriföretag, eftersom det praktiskt taget inte finns några gränser för den potentiella användningen av detta membran för vattenbehandling.

Prototypmembranet är endast 3 mm tjockt, men kan i princip göras till vilken storlek som helst, från storleken på ett stort mynt för hushållsfilter upp till en kvadratmeter för industriella tillämpningar. Dessutom, flera membran kan placeras ovanpå varandra eller arrangeras i serie för bearbetning av stora volymer vatten. På det här sättet, det bör vara möjligt att bygga en filtreringsanläggning som kan behandla 100, 000 liter vatten i timmen.

Många potentiella användningsområden

BluAct-grundarna är för närvarande i kontakt med gruvbolag som har noterat ett intresse för att skaffa den revolutionerande tekniken för att fånga tungmetaller. Membranet testas för närvarande av en operatör för dekontaminering av europeiska kärnkraftverk, eftersom filtret kan fånga inte bara tungmetaller, men också radioaktivt uran. Den skulle därför kunna användas för att dekontaminera radioaktivt vatten också.

Andra verksamhetsgrenar som BluAct riktar sig till inkluderar tungmetaller och galvaniseringsindustrin (för återvinning av värdefulla metaller), jordbruk och, sist men inte minst, vattenrening för privata hushåll. I deras senaste studie, Bolisetty och Mezzenga har visat att membranet också är extremt effektivt för att ta bort arsenik från vatten. Det banbrytande filtret är därför ett billigt alternativ för många parter i områden där detta giftiga ämne är ett hot mot människors hälsa.

Att utveckla och expandera sitt nya företag, Bolisetty och Mezzenga behöver fler investerare. Varken Bolisetty eller Mezzenga är beredda att gissa om potentialen för BluAct i allmänhet. "Rent dricksvatten är oerhört viktigt över hela världen, men vi kan för närvarande inte säga hur stort vårt företag kommer att växa, " säger Bolisetty. " Jag fokuserar för närvarande mitt bästa på BluAct, eftersom vi arbetar mycket hårt för att ta med tekniken i alla möjliga vattensektorer".

Avlägsnande av arsenik

I en ny studie som just publicerats i tidskriften Kemisk kommunikation , Bolisetty och Mezzenga visar att hybridfiltret de har utvecklat kan fånga både arsenit och arsenat effektivt och ta bort i princip alla spår av det från vattnet. Vidare, membranet kan återanvändas under flera filtreringscykler utan att förlora effektivitet.

ETH-forskarna kunde bevisa effektiviteten av deras metod genom att testa verkligt förorenat dricksvatten som tagits från området kring Atitlán-sjön i Guatemala. Denna region kännetecknas av vulkanisk sten, och grundvattnet innehåller naturligt höga halter av arsenik och kvicksilver. Prover av det lokala dricksvattnet kan innehålla upp till 80 mikrogram arsenik per liter. Detta är åtta gånger tröskeln på 10 mikrogram arsenik per liter som rekommenderas av Världshälsoorganisationen (WHO).

Nästa steg inkluderar att anpassa denna nya teknik till hushållsfilter i Guatemala, genom ett samarbetsprojekt mellan Prof. Mezzengas laboratorium och Center for Atitlán Studies vid Universidad del Valle de Guatemala (UVG), ledd av Dr Monica Orozco. Att tillhandahålla en relativt låg kostnadslösning för dessa familjer kommer att avsevärt minska riskerna förknippade med kronisk exponering för arsenik.