Kraakhelder water dankzij slimme rietjes uit Twente

Eric Roesink neemt een slok water uit een theeglas. Een paar minuten geleden stroomde het water nog door het Twentekanaal en was het bruin en troebel. Maar na filtratie is het water helder, gezuiverd én drinkbaar, zegt Roesink, oprichter van het bedrijf NX Filtration. „Het water dat je overhoudt is technisch vergelijkbaar met drinkwater”, zegt hij na een slok. „Maar zo mogen we het niet noemen.”

In een proefopstelling in een speciale scheepscontainer op het terrein van de studentenroeivereniging van de universiteit van Twente laat membraantechnoloog Roesink zijn uitvinding zien: een dikke, blauwe buis van anderhalve meter lang met daarin duizenden „slimme rietjes”. Vies water stroomt onder druk door de buis en wordt door de poreuze wand van de rietjes heen naar buiten geperst. Allerlei ongewenste en lastig te verwijderen stoffen blijven in het water in de buis achter, zoals PFAS (fluorhoudende verbindingen), medicijnresten, antibiotica en insecticiden.

Naar schoon water is steeds meer vraag. ‘Microverontreinigingen’ als PFAS vormen een steeds grotere bedreiging voor milieu en gezondheid. Jaarlijks belandt er bijvoorbeeld 190 ton aan medicijnresten in Nederlandse oppervlaktewateren, becijferde het RIVM in 2020. Dat heeft gevolgen voor waterleven: vissen veranderen van geslacht door resten van de anticonceptiepil in het water.

Hoewel NX Filtration klanten over de hele wereld heeft – van Pepsi tot waterbedrijven als Veolia en Suez – laat de grote doorbraak nog op zich wachten. Momenteel doet NX Filtration – verwachte omzet dit jaar 8 à 10 miljoen euro, ruim 120 werknemers – vooral zaken met industrie in het buitenland, die de membranen gebruiken om afvalwater op te schonen. En dat terwijl de drinkwaterindustrie zo’n twee derde van de mogelijke markt voor zulke membraantechnologie beslaat. Die industrie moet de komende tijd overtuigd worden van de ‘doorbraaktechnologie’ van Roesink.

‘Kunstje doen’

De basis voor NX Filtration, opgericht in 2016, lag in Roesinks aanstelling als deeltijdhoogleraar membraantechnologie aan de universiteit van Twente, vertelt hij op het hoofdkantoor in Enschede. „Tijdens mijn oratie in 2014 heb ik publiekelijk aan mijn kleinzoon beloofd: opa gaat nog één keer een kunstje doen en een bijdrage leveren aan schoner water.” Roesink gaf de vergaderzalen namen van waterhelden zoals Willem Kolff, uitvinder van de dialyse, Amerikaans president John F. Kennedy, die begin jaren zestig werk maakte van waterzuivering, en duurzaamheidsexpert Arjen Hoekstra, die in 2002 het concept watervoetafdruk introduceerde en daarmee waterverspilling agendeerde.

Membranen worden al veel langer gebruikt om water te zuiveren, zegt Roesink. „Een bekende techniek is omgekeerde osmose. Daarmee kun je van zout water zoet water maken. Maar die membranen hebben als nadeel dat ze heel gevoelig zijn voor vervuilingen met kleine deeltjes.” Water moet normaliter dus eerst voorbehandeld worden. Dat hoeft met de filters van NX Filtration niet, legt Roesink uit. „We zijn het eerste bedrijf dat heeft kunnen laten zien dat je een nanocoating aan de binnenkant van het rietje aan kan brengen. Ons membraan trekt geen vuil aan, maar is vuilafstotend.”

De filtertechnologie is daardoor duurzamer én bespaart geld, legt topman Michiel Staatssen uit. Volgens het bedrijf zijn de energiekosten van een zuiveringsproces door de nanofilters van NX Filtration tot 70 procent lager. Op chemicaliën wordt meer dan 90 procent bespaard. Staatssen: „Andere zuiveringsprocessen werken met chemicaliën die gedoseerd worden toegevoegd aan het water, om deeltjes te binden bijvoorbeeld. Maar wij hebben dat dus niet nodig, de crux is dat je heel vies water direct door onze membranen kan persen, en in één stap hartstikke schoon water krijgt.” En opgeloste mineralen zoals calcium en magnesium komen wél door het filter heen. Drinkwaterbedrijven hoeven die dus niet achteraf opnieuw toe te voegen, zoals bij omgekeerde osmose-technieken.

Roesink demonstreert het productieproces van de nanofilters ter plekke. Hij giet een stroperige polymeeroplossing voorzichtig in een andere maatbeker met vloeistof. Als de gegoten vloeistof de andere raakt, stolt het tot een lange sliert. De sliert is op nanoschaal (miljoenste millimeter) poreus: er kan water doorheen worden geperst. „Een grove versimpeling. Wij kunnen spelen met de poreuze structuur die ontstaat. Je kan variëren met snelheid bijvoorbeeld, de samenstelling van de polymeren of het bad waar ze in landen. En er komt ook nog wat geheim toverzout aan te pas – ik kan niet alles laten zien. Elke stap in dat proces is ook door ons gepatenteerd.”

Beursgang

Op de belofte van duurzaam en goedkoop gezuiverd water door de gepatenteerde nanofilters ging NX Filtration in de zomer van 2021 naar de beurs. Het bedrijf haalde daarmee zo’n 165 miljoen euro op, voor een totale beurswaarde van meer dan een half miljard euro. Grootaandeelhouder is het Twentse investeringsfonds Infestos van Norit-miljonair Bernard ten Doeschot.

Met het geld van de beursgang moet NX Filtration groeien, zegt Staatssen. Dit jaar nog moet de bouw van een ‘megafactory’ in Hengelo beginnen, waar uiteindelijk 250 mensen in de productie kunnen gaan werken. Over een paar jaar moeten daar jaarlijks 120.000 membraanmodules uit rollen, die tussen de 2.500 en 4.000 euro per stuk kosten. „We leven na de eerste verkoop van het vervangen van de filters”, zegt Roesink. „Uiteindelijk slijt elke kunststof, het oxideert. Na zo’n vijf jaar moet de buis vervangen worden.” Afhankelijk van de omvang van de stroom water hebben klanten tientallen, honderden of duizenden modules nodig – een enkele buis zuivert zo’n 2.000 liter water per uur.

Als de fabriek in Hengelo rond 2024 gaat draaien, zal het bedrijf richting winstgevendheid gaan, zegt Staatssen. „We denken dat die ene fabriek niet voldoende zal zijn om de verwachte marktvraag te kunnen vervullen. We zullen meer productielocaties op moeten lijnen. Dat zal op een logische plek zijn, dicht bij de klanten. Dat zou Azië kunnen zijn, de VS.” Roesink: „Wij verwachten dat de markt voor ons product kan groeien naar zo’n vijftien miljard euro. Wij ambiëren een marktaandeel van meer dan 10 procent op de langere termijn, vergelijkbaar met huidige grote membraanbedrijven.”

Naast het uitbreiden van de productiecapaciteit investeert het bedrijf in betaalde pilots – zoals die naast het Twentekanaal. Staatssen: „Van koffers met een kleine membraanmodule, waarmee we laten zien wat voor water we kunnen maken, tot hele containers voor lange duurtesten tijdens de winter, zomer, met koud water, warm water, regen… Al dat soort dingen moeten getest worden om de acceptatie van de technologie te versnellen.”

In het buitenland gaat de acceptatie vooralsnog sneller dan in Nederland. Het leeuwendeel van de omzet komt uit Azië en Amerika, zegt Staatssen. „In Azië groeien de steden en de economie, is er een behoefte aan schoon water en een sterke focus op nieuwe technologie. Nieuw is beter, is daar het uitgangspunt, in plaats van: wat zijn de risico’s die kleven aan nieuwe technologie? Er zijn al dorpen en steden in Zuidoost-Azië die drinkwater gebruiken geproduceerd door onze membranen.”

Voldoen aan de wet

In gesprekken met Nederlandse waterbeheerders hoort Roesink steevast: we voldoen aan de wet. Voor PFAS, medicijnresten en microplastics zijn vaak nog geen regels. Die komen er wel aan: grote rioolwaterzuiveringen zullen verplicht worden om medicijnresten te verwijderen, leest een recent voorstel van de Europese Commissie. Ook voor PFAS zullen normen komen: de membranen van NX Filtration verwijderen van sommige PFAS meer dan 95 procent.

Voor drinkwaterbedrijven staat veel op het spel. De wettelijke eisen aan drinkwater in Nederland zijn hoog, legt Jink Gude van drinkwaterbedrijf PWN uit. Momenteel experimenteert het bedrijf met de membranen van NX Filtration op water uit het IJsselmeer. „Van elke tien miljoen bacteriën in het water, mogen we er niet één doorlaten. Met één membraansysteem kun je daar niet zeker genoeg van zijn.”

Een andere horde voor NX Filtration vormen de dure bestaande zuiveringsinstallaties. Die kosten miljoenen euro’s en worden pas over tientallen jaren afgeschreven. Een nieuw type filter past niet zomaar in die bestaande infrastructuur. En een drinkwaterbedrijf zal altijd nog iets aan moeten met de stroom vervuilder water die overblijft na filtratie met een membraan. Daar is nu nog geen route voor. Staatssen: „Daarom werken we ook samen met andere technologiebedrijven die weer heel veel kunnen met die ingedikte stroom, denk aan absorptie en andere technieken.”

„Nederland loopt bepaald niet meer voorop op het gebied van water”, zegt Roesink. België daarentegen maakt momenteel grote stappen, zegt Staatssen, bijvoorbeeld als het over de beprijzing van drinkwater gaat. „Als industrie daar veel drinkwater verbruikt, dan kan dat wel, maar betaal je ook meer. In Nederland werkt dat precies andersom: je krijgt korting.” Roesink: „Dat geeft absoluut geen prikkel om naar andere bronnen over te stappen.” Staatssen roept Roesink tot de orde: „Erik en ik hebben de afspraak dat we maar een uur per week over politiek praten. We zijn er enorm mee begaan, maar we moeten ook een jong bedrijf uitbouwen.”