Revolutionaire Ontdekking: Bacteriën Ontzilten Zeewater Nu in Slechts 1 Dag!

De innovatie van Aestuarium

Aestuarium heeft een innovatieve aanpak ontwikkeld voor het ontzilten van zeewater door gebruik te maken van genetisch gemodificeerde bacteriën. Deze micro-organismen fungeren als een biologische filter: ze absorberen zout uit het zeewater en kunnen dit later in een gecontroleerd systeem weer vrijgeven.

Wat uniek is aan deze methode, is dat het proces wordt geactiveerd door licht. “Wanneer we groen licht op de bacteriën laten schijnen, beginnen ze zout op te nemen,” legt CEO en medeoprichter Anirudh Rajesh uit. Rood licht zou in de toekomst de bacteriën aanzetten om het zout weer los te laten. “We zijn hier nog mee bezig, maar theoretisch is het haalbaar,” voegt hij toe.

De bacteriën worden opgesloten in kleine bolvormige capsules, vergelijkbaar met de parels in bubble tea of in sommige snoepjes, met een diameter van ongeveer één centimeter. Water en zout kunnen de capsules binnendringen, maar de bacteriën kunnen er niet uit ontsnappen.

Mocht er toch iets misgaan, dan heeft Aestuarium een veiligheidsmechanisme ontwikkeld, wat ook vereist is onder strenge EU-reguleringen voor genetische manipulatie. Dit veiligheidsmechanisme, door Rajesh een ‘kill switch’ genoemd, zou geactiveerd kunnen worden door blauw licht, wat het DNA van de bacteriën vernietigt en functioneert als een zelfvernietigingsmechanisme. Deze aanpassing is nog in ontwikkeling.

Het grootste voordeel van deze technologie is de snelheid. Waar natuurlijke bacteriën ongeveer tachtig dagen nodig hebben om 40 procent van het zout uit het water te verwijderen, kunnen de aangepaste bacteriën van Aestuarium dit in slechts één dag. Dit maakt het proces 2,5 keer energie-efficiënter dan het huidige standaardproces van omgekeerde osmose, waarbij water onder hoge druk door een filter wordt geduwd. Ook de kosten zijn naar verwachting 50 procent lager.

De technologie richt zich specifiek op natriumchloride, het meest voorkomende zout in zeewater, dat 80 procent van alle zouten uitmaakt. Aestuarium ziet hun bacteriën vooral als een voorbehandeling voor bestaande ontziltingsinstallaties. “Onze technologie kan een voorbehandeling zijn om het meeste zout te verwijderen, waardoor het hele systeem veel energiezuiniger wordt,” legt Rajesh uit.

De mensen achter Aestuarium

Aestuarium is het geesteskind van mensen die opgroeiden in Chennai, India, waar tijdens hete zomers soms maar één uur per dag water beschikbaar was. “Het was iets waar ik mee opgroeide,” deelt Rajesh. “Maar toen ik naar Europa verhuisde, realiseerde ik me dat dit niet normaal hoeft te zijn.” Deze ervaring bleef hem bij.

Als moleculaire biologiestudent aan de Universiteit Maastricht zag Rajesh de kans om zijn ideeën te ontwikkelen. In 2022 nam hij deel aan iGEM, een gerenommeerde internationale competitie gesponsord door MIT, waar studenten biologische oplossingen voorstellen voor wereldwijde uitdagingen.

“Je bedenkt een idee, haalt financiering op, koopt materialen en test het in het lab,” legt hij uit. Zijn team won een zilveren medaille in Parijs.

Na de competitie besloot Rajesh met enkele teamleden door te gaan. In oktober 2023 werd Aestuarium officieel opgericht als een onafhankelijke onderneming – geen spin-off van de universiteit.

Het team bestaat uit zes leden. Naast Rajesh zijn dat Neha Silva (operationeel directeur) en Mathis Ben Harira (technisch directeur) als mededirecteuren. Daarnaast zijn er drie teamleden: Sinan Haciibrahimoglu (financieel directeur), Camilla Micheli (productontwikkelaar) en Lara Anderegg (veiligheid en compliance).

Alle drie de directeuren zijn in hun vroege twintiger jaren en hebben hun bachelor in biologie of biochemie aan de Universiteit Maastricht behaald. Silva en Ben Harira zitten nu in een masterprogramma in Utrecht. Rajesh heeft een tussenjaar genomen om fulltime aan de startup te werken.

“We wisselen elkaar af,” legt hij uit. “De anderen waren eerder klaar met hun studie. Zij namen een tussenjaar en werkten aan de startup terwijl ik nog studeerde. Nu ben ik aan de beurt.”

De masterdiploma’s zijn belangrijk, benadrukt Rajesh. “Ze laten zien dat we technologische expertise in huis hebben. We zijn allemaal nog jong. Normaal gesproken starten bachelorstudenten geen deeptech-startup.”

Om het zakelijke aspect te versterken, heeft Aestuarium een netwerk van partners opgebouwd, waaronder Rabobank, het Center for Entrepreneurship van de Universiteit Maastricht, Brightlands, Rockstart, en de Limburgse regionale investeerder LIOF.

Wie heeft behoefte aan Aestuarium?

De belangrijkste markt voor Aestuarium is het Midden-Oosten, waar de grootste ontziltingsinstallaties ter wereld staan, sommige verwerken tot een miljard liter zeewater per dag. “Dat is waar de grootste markt voor ontzilting is,” aldus Rajesh.

Maar de technologie is ook relevant voor andere gebieden. Rajesh haalt het voorbeeld aan van Nederlandse boeren in Zeeland. “We hebben gesproken met LTO Nederland. Zij vertelden ons over uientelers op Schouwen-Duiveland die problemen hebben met verzilting. Hun productie is de afgelopen jaren dramatisch gedaald doordat zeewater in het grondwater sijpelt.” Voor dergelijke agrariërs zou betaalbare ontzilting een oplossing kunnen bieden.

Op de lange termijn wil Aestuarium uitbreiden naar ontwikkelingslanden. “In landen als India en Afrika is waterschaarste een enorm probleem. Deze landen zijn afhankelijk van betaalbare oplossingen. We willen ontzilting toegankelijk maken voor iedereen,” zegt Rajesh.

De klanten van Aestuarium zijn voornamelijk de grote spelers in de ontziltingsindustrie, zoals Suez, Veolia en Acciona, die wereldwijd ontziltingsinstallaties bouwen en beheren. Met dergelijke bedrijven wil Aestuarium samenwerken.

Het verdienmodel van Aestuarium

Aestuarium is niet van plan zelf overal ontziltingsinstallaties te bouwen. “Dat zou te veel tijd en investeringen vergen,” legt Rajesh uit. “We willen dat onze oplossing sneller beschikbaar is.” Daarom kiest het bedrijf voor een licentiemodel, waarbij de technologie in licentie wordt gegeven aan grote waterbedrijven of overheden die water nodig hebben voor hun regio.

Daarnaast produceert Aestuarium zelf de bacteriën en verkoopt deze op basis van abonnementen. “De bacteriën hebben een beperkte levensduur,” merkt Rajesh op. “Na een paar dagen moeten ze vervangen worden. We sturen dan een nieuwe batch, net zoals een inktcartridge voor printers.” Dit zorgt voor terugkerende inkomsten.

Bovendien vormt het zout dat uit het proces komt een extra inkomstenbron. Omdat de bacteriën specifiek keukenzout opnemen en afscheiden, is dit zout relatief zuiver en economisch waardevol. Het kan verkocht worden in supermarkten of gebruikt worden als strooizout voor gladde wegen.

“Uit ons productieproces komt pekelwater. Dat kan een grondstof zijn voor bedrijven die nu zout winnen op de traditionele manier,” legt Rajesh uit. Hoe dit exact vormgegeven wordt, is nog onderwerp van onderzoek.

De voortgang van Aestuarium

Op dit moment werkt Aestuarium aan een prototype dat 50 liter zeewater per dag kan ontzilten. Het team huurt laboratoriumruimte bij CHILL op de Brightlands Chemelot Campus in Geleen. De volgende stap is een proefinstallatie van duizend liter per dag, waarschijnlijk op de watercampus bij Wetsus in Leeuwarden.

“We willen stap voor stap opschalen,” legt Rajesh uit. “We hebben gezien dat veel biotechbedrijven falen omdat ze stappen overslaan. Ze gaan van klein naar groot en dan werkt het ineens niet. Ze hebben geen geld meer en weten niet wat er is gebeurd. We nemen de tijd om elke stap goed te testen.”

Na de proefinstallatie van duizend liter volgt er een van tienduizend liter per dag. Het einddoel is een commerciële installatie van 200.000 liter per dag. “Dan werken we met een klant om een volledige installatie te bouwen,” zegt Rajesh. “Een groot ontziltingsbedrijf dat de engineering en bouwcapaciteit heeft. Wij zijn van de biotech, zij kunnen het opschalen.”

Rajesh verwacht dat de technologie over drie jaar op dat punt zal zijn. Daarna wil Aestuarium overstappen op het licentiemodel.

Is er nog meer financiering nodig?

Tot nu toe heeft Aestuarium verschillende kleine prijzen gewonnen en financiering binnengehaald. Het begon met crowdfunding en competities zoals de Brightlands Startup Challenge. Daarna volgde een pre-seedinvestering van accelerator Rockstart.

Verder ontving het bedrijf 50.000 euro subsidie van LIOF via het project LimburgToekomstbestendig. Begin oktober kwam daar de winst van de Marc Cornelissen Brightlands Award bij, goed voor 35.000 euro.

Binnenkort start het bedrijf de zoektocht naar nieuwe financiering. Rajesh mikt op een bedrag tussen de één en anderhalf miljoen euro, nodig om de technologie verder te ontwikkelen en op te schalen.

Op dit moment krijgt niemand in het team een salaris. “Alles gaat naar het lab, naar apparatuur en experimenten,” zegt Rajesh. “Dat is de belangrijkste reden waarom we zo lean hebben kunnen opereren.”

Om bij te verdienen, werkt Rajesh bij de Jumbo, maar alleen in de weekenden. “Het lab is alleen van maandag tot en met vrijdag open, van negen tot vijf,” legt hij uit. “Ik wilde een baan in het weekend zodat ik mezelf kan onderhouden. De Jumbo is nu de beste optie. Ik ben nog jong, dus ik maak me er niet zo druk om. Het is gewoon vakkenvullen. Dat is prima.”

Meer startups om in de gaten te houden:

• Deze revolutionaire pan uit Delft verbruikt 50% minder gas
• Het geluid van jouw warmtepomp dempen? Dit matje van 1 mm doet het werk
• Investeerders staan in de rij voor Dawnguard, dat cybersecurity wil revolutioneren