Scheikundige Wim Noorduin ging thuis op zoek naar – gevaarlijk – lood met een chemisch goedje uit eigen lab en stond perplex van het resultaat. ‘Als ik met de hond ga lopen neem ik de spray mee.’
Een spray die piepkleine looddeeltjes felgroen laat oplichten. Wim Noorduin, scheikundige aan de Universiteit van Amsterdam, kwam op het idee voor deze looddetectiespray toen hij las over loodproblemen in waterleidingen in Amsterdam-Noord.
Want: het inademen of inslikken van looddeeltjes is bij de kleinste hoeveelheden al schadelijk. Bij jonge kinderen leidt loodvergiftiging tot permanente hersenschade en op latere leeftijd draagt het bij aan hart- en vaatziekten. Maar voor je lood uit een omgeving kunt verwijderen, moet je het wel kunnen vinden. En dat is niet altijd een eenvoudige klus.
Waardoor neemt de spermakwaliteit wereldwijd af?
Wereldwijd is sprake van een afname van de hoeveelheid zaadcellen. Wat zijn de onderliggende oorzaken?
Toen Noorduin begreep welke impact zijn looddetectiespray kon hebben, richtte hij samen met collega’s de start-up Lumetallix op. Dat bedrijf verkoopt de spray waarmee de aanwezigheid van lood kan worden bewezen inmiddels over de hele wereld.
Dinosaurusbotten
De spray kwam er niet zomaar. Het idee ervoor was nooit ontstaan zonder Noorduins fascinatie voor het proces dat ervoor zorgt dat de beenderen van bijvoorbeeld dinosaurussen tot fossielen worden omgezet. Noorduin legt uit: ‘Bij sommige fossilisatieprocessen behouden botten hun vorm, terwijl het materiaal waaruit ze bestaan verandert. Tijdens de vorming van een fossiel nemen bijvoorbeeld ijzerverbindingen de plaats in van calciumfosfaten. Wij wilden dit proces in het lab nabootsen, waarbij het ene materiaal in een object door een ander materiaal wordt vervangen, terwijl de vorm van het object behouden blijft.’
Noorduin richtte zijn pijlen op het omzetten van biomineralen zoals schelpen in kristallen met de structuur van perovskiet. Perovskiet is een mineraal dat veel wordt gebruikt in zonnecellen. Lukas Helmbrecht, een promovendus uit Noorduins onderzoeksgroep, kreeg de taak te zoeken naar de juiste omzettingsreacties.
Eerst wisselden de onderzoekers het calcium in de schelpen om voor lood. Vervolgens ontdekte Helmbrecht na een hoop gesleutel een goedje, bestaande uit alcohol en methylammoniumbromide, dat reageerde met de loodatomen in de schelpen. Na blootstelling aan het mengsel losten deze atomen op, ondergingen diverse reacties en kristalliseerden vervolgens uit in nanokristallen met de structuur van perovskiet. Kortom, de schelp behield haar vorm, maar veranderde van samenstelling.
Dat was dat. Tot Noorduin las over loodproblemen in waterleidingen in Amsterdam-Noord. ‘Ik was er verbaasd over dat dit nog steeds een probleem was’, zegt hij. ‘Het bracht me op een idee: onze perovskietkristallen lichtten groen op onder ultraviolet licht. Wat als we onze ontwikkelde omzettingsreacties zouden kunnen gebruiken om lood in de omgeving te detecteren door het in een perovskiet te veranderen?’
Op loodjacht
Helmbrecht stuurde Noorduin op diens verzoek in coronatijd de chemicaliën. Noorduin ging er vervolgens thuis mee aan de slag: ‘Ik spoot het middel op de dakgoot van de buren, waarvan ik wist dat er lood in zat. Toen ik er met een uv-lamp op scheen, zag ik de dakgoot ineens felgroen oplichten. Tot mijn stomme verbazing reageerde het lood in de dakgoot fantastisch.’
Daar hield het niet bij op. Noorduin had namelijk per ongeluk ook het raamkozijn van de buren met de spray geraakt en dat lichtte ook op. ‘Kennelijk zat er lood in de verf’, zegt Noorduin. ‘De looddeeltjes in de verf zitten echter ingekapseld. Ik had nooit verwacht dat de spray hierop zou werken.’
Noorduin vroeg zich daarna af waarmee de spray nog meer zou reageren. Door op verschillende plekken te blijven testen, ontdekte hij lood in glazuurverf op servies, in prints op bierglazen, in plastics en zelfs op stofdeeltjes in zijn kruidentuin nadat zijn buren hun huis hadden geschuurd.
Dat de spray zo doelgericht zou werken, kwam voor Noorduin als een totale verrassing: ‘Het is net alsof je een kast vol chemicaliën ondersprayt en enkel dat ene stofje, lood, reageert. Het bijzondere is dat je allerlei omzettingsreacties kunt bedenken waarmee dit had kunnen werken en toevallig bleek de onze de enige te zijn die het deed. Daar hadden we enorme mazzel mee.’
Detectieset
Op zoek naar concrete toepassingen voor de spray viel Noorduins oog op een rapport van Unicef uit 2020. Daarin werd gemeld dat één op de drie kinderen wereldwijd aan loodvergiftiging leidt. Om dit tegen te gaan waren dringend nieuwe looddetectietests nodig die op grote schaal kunnen worden ingezet. Noorduin: ‘Ik realiseerde me dat onze spray misschien wel de manier was om daar wat aan te doen.’
Samen met Helmbrecht en enkele collega’s richtte Noorduin in 2021 Lumetallix op. Het bedrijf verscheept de spray inmiddels als onderdeel van een testkit naar landen waar die het meest nodig is. Zo hield Lumetallix tests in India op plekken waar illegale batterijrecycling voor loodhoudend fijnstof zorgt. Haast iedereen in de omgeving heeft daardoor loodvergiftiging. Lumetallix spoot de spray op speelplaatsen en ontdekte dat die bezaaid waren met loodstof.
Zelf thuis testen
‘Het probleem is dat lood een forever chemical is. Het verdwijnt niet in de loop der tijd’, zegt Noorduin. ‘Om loodvervuiling aan te pakken, moet je de deeltjes letterlijk wegscheppen of bedekken. Detectie is daarvoor de eerste stap.’
Op dit moment wordt de detectiespray over de hele wereld gebruikt en is ze te koop via Amazon en via de website van Lumetallix. ‘Mensen kunnen daardoor ook zelf thuis testen. Ze komen regelmatig met hun testresultaten naar mij toe. Ik leer daardoor elke week weer iets nieuws.’
Ook blijft Noorduin zelf met de spray actief. ‘Als ik met de hond ga lopen neem ik de spray mee. Dan vind ik steeds op nieuwe plekken lood.’
Moeten we volgens hem dan bang zijn voor al dit haast onzichtbare lood? ‘Het hangt ervan af. Je komt lood op veel plekken tegen, maar vaak zit het ingekapseld in verf of glazuur. Als je weet waar het zit, kun je er verstandig mee omgaan.’
