Hva er nanobobler? Moleaer i Waterloops «How Water Works»

Kort oppsummert: Nanobobler er mikroskopiske gasslommer, rundt 2500 ganger mindre enn et saltkorn. De stiger ikke til overflaten og sprekker, men kan holde seg svevende i vannet i flere måneder. Nanobobler øker mengden innløst oksygen, støtter gunstig biologisk aktivitet og bidrar til at forurensninger klumper seg sammen og kan fjernes.

Tenk deg en boble så liten at du ikke kan se den i et vanlig mikroskop – men som likevel endrer måten vi renser vann, dyrker mat og restaurerer økosystemer på.

Slik innleder Travis Loop fra Waterloop den nyeste episoden av How Water Works, en serie som ser nærmere på vanninnovasjon i USA. Denne gangen besøkte de Moleaers hovedkontor i Los Angeles for å se på nanobobleteknologi: hva det er, hvordan det virker, og hvorfor teknologien får stadig større gjennomslag i noen av verdens mest vannintensive bransjer.

Resultatet er en av de tydeligste forklaringene på nanobobler som finnes – fortalt gjennom vitenskapen, laboratoriet og praktiske anvendelser som allerede er i drift.

Se episoden (engelsk):

Hva er nanobobler?

Nanobobler er mikroskopiske gasslommer, rundt 2500 ganger mindre enn et saltkorn og usynlige for øyet. I motsetning til vanlige bobler stiger de ikke til overflaten og sprekker. Fordi de er så små, har de nesten ingen oppdrift, og den negative overflateladningen hindrer dem i å slå seg sammen. Resultatet er at de kan holde seg svevende i vannet i flere måneder.

Det er nettopp denne stabiliteten som gjør dem så nyttige. Nanobobler øker mengden innløst oksygen i vannet, støtter gunstig biologisk aktivitet og tiltrekker seg partikler av forurensning. Sohail, Moleaers VP for forskning og utvikling, beskriver dette i episoden som «flokkulering»: Forurensningene klumper seg sammen og kan skummes av overflaten eller sedimentere på bunnen, slik at vannet blir renere.

Nanobobler fremmer også veksten av gunstige bakterier framfor bakterier som gir lukt og dårlig vannkvalitet, og de gjør de gunstige bakteriene mer aktive. Samlet gir dette sunnere vann med mindre behov for inngrep.

I laboratoriet

Zening, forsker i Moleaers FoU-avdeling, tar Travis med inn i laboratoriet, der enkle forsøk gjør det usynlige synlig.

I ett forsøk ser to glass vann helt like ut – helt til en laserstråle sendes gjennom dem. Strålen gjennom vannet med nanobobler er langt kraftigere og mer intens, fordi lyset spres av milliarder av nanobobler i vannet (forskere kaller dette Tyndall-effekten).

I et annet forsøk holder vannet med nanobobler på gass og skum på en måte ubehandlet vann ikke klarer. Det viser den høye evnen til å holde på gass som gjør nanobobler så effektive i praksis.

For å telle og måle nanoboblene bruker Moleaer et instrument for Nanoparticle Tracking Analysis (NTA), som er bredt anerkjent innen nanobobleforskning. Det kan tallfeste hundrevis av millioner, eller til og med milliarder, nanobobler i ett enkelt glass vann.

Fra laboratoriet til feltet

I dag er Moleaers systemer i drift på tusenvis av installasjoner over hele verden, og episoden trekker fram flere av de viktigste bruksområdene:

• Avløpsrensing: Gjennom samarbeid med Xylem bruker amerikanske kommuner nanobobler til å forbehandle vannet når det kommer inn i renseanlegget. Det fjerner tensider og andre hemmende stoffer som driver opp energikostnadene ved rensingen. Ved et avløpsrenseanlegg i California reduserte Moleaers teknologi ammoniakk i utløpsvannet med over 60 % og BOF med 40 %. Hos en av verdens største operatører av avløpsrenseanlegg ble luftingen redusert med 40 % og det totale energiforbruket på anlegget med over 10 %.
• Landbruk og veksthus: Over 1000 veksthus bruker nå Moleaers teknologi som standardutstyr i vanningsvannet. Dyrkerne blir mindre avhengige av kjemikalier som peroksid og reduserer sykdomspresset kraftig, i noen tilfeller med over 90 % reduksjon av pythium. De fleste veksthus får tosifret avlingsøkning etter å ha tatt i bruk oksygen-nanobobler i vanningsvannet.
• Akvakultur: I Norge og resten av Norden, verdens største lakseproduserende region, har Moleaer rundt 300 nanoboblegeneratorer i drift. Kundene har spart over 5 millioner dollar gjennom bedre fiskevelferd og lavere dødelighet, og samtidig redusert klimagassutslippene med over 20 000 tonn. Les mer om nanobobler i akvakultur.
• Restaurering av innsjøer: Den kanskje mest synlige historien er Lake Elsinore, den største naturlige ferskvannssjøen i Sør-California. Etter flere år der skadelig algeoppblomstring stengte innsjøen hver sommer, ble Moleaer hentet inn for rundt to og et halvt år siden for å behandle en betydelig del av sjøen. Den har vært åpen hver sommer siden. Vannkvaliteten er bedre, luktplagene er redusert, og flere hundre millioner dollar er investert i byen rundt.

Warren Russell forklarer hvordan teknologien kan brukes på tvers av så ulike områder, mens Nick Dyner ser på hvor den er på vei.

Hvor går Moleaers nanobobleteknologi videre?

På spørsmål om hvor langt vi har kommet i nanoboblenes historie, svarer Nick med en baseball-analogi: «Vi er helt i starten – første out i første omgang av en kamp på ni omganger.»

Mulighetene framover er store. Nanobobleteknologi viser at det er mulig å redusere bruken av kjemikalier, energi og vann og samtidig oppnå – og ofte forbedre – resultatene vannintensive bransjer trenger. Det er lønnsomt for kundene og bra for kloden.

Som Travis sier helt til slutt i episoden: «Noe du ikke engang kan se, endrer grunnleggende hvordan vann oppfører seg.»

Ofte stilte spørsmål om nanobobler

Hva er nanobobler?

Nanobobler er mikroskopiske gasslommer, rundt 2500 ganger mindre enn et saltkorn og usynlige for øyet.

Hvorfor stiger ikke nanobobler til overflaten?

Fordi de er så små, har de nesten ingen oppdrift, og den negative overflateladningen hindrer dem i å slå seg sammen. De kan derfor holde seg svevende i vannet i flere måneder.

Hvordan måler man nanobobler?

Moleaer bruker Nanoparticle Tracking Analysis (NTA), som kan tallfeste hundrevis av millioner, eller til og med milliarder, nanobobler i ett glass vann.

Hvor mange nanoboblegeneratorer har Moleaer i Norden?

Moleaer har rundt 300 nanoboblegeneratorer i drift i Norge og resten av Norden.

Se hele episoden (engelsk): https://www.youtube.com/watch?v=u1d466A2awo

Les også: Nanobobler i akvakultur: Resultater fra dansk oppdrettsanlegg