Students

Fionn won de Google Science Fair

Het wonderkind dat ons gaat bevrijden van plastic

Hij had al een eigen planeet – net naast die van Nobelprijswinnaar Ben Feringa – toen hij afgelopen juli de Google Science Fair won. Zijn revolutionaire methode om microplastic uit water te halen bracht Fionn Ferreira ook nog eens roem. Deze week begon hij met zijn studie scheikunde. In Groningen.
Door Christien Boomsma / Foto Felipe Silva

Wat voor puber bén je, als je nog voor je achttiende de wetenschappelijke wereld op zijn kop zet met je vondst? Fionn Ferreira denkt dat het mogelijk iets te maken heeft met waar hij opgroeide: in een van de meest afgelegen delen van Ierland.

In Ballydehob, West-Cork, woonden de buren zeker een kwartier rijden verderop. School? Zelfde verhaal. En dan is Fionn ook nog eens enig kind – met een vader die boten bouwt en een moeder die bouwpakketten ontwerpt – en ging hij in zijn jeugd vaak in zijn eentje kajakken.

Soms kampeerde hij wel een week lang in z’n uppie op een eilandje voor de kust. ‘Om mijn gedachten te ontwarren’, zegt hij. Wanneer hij niet buiten was, zat hij meestal thuis. Apparaten slopen, die hij in kringloopwinkels op de kop had getikt: oude radio’s, kapotte cd-drives of een iPod.

‘Ik wilde weten hoe ze werkten’, zegt hij. ‘Soms kon ik ze niet meer aan de praat krijgen natuurlijk, maar dat was niet erg, want ze waren toch al kapot. Bovendien zijn dat soort dingen vaak prachtig van binnen. Zo’n cd-drive kun je zo aan de muur hangen!’

Er zijn zoveel vragen en er is te weinig tijd om ze te beantwoorden

Drinken doet hij niet – dat is weinig productief, vindt hij. En hij haat het om niet productief te zijn. Er zijn zoveel vragen en er is te weinig tijd om ze te beantwoorden. Waarom kleeft er zowel olie als plastic aan veel stenen op het strand? En is het mogelijk om de wonderlijke aantrekkingskracht tussen die materialen te gebruiken om microplastics uit water te halen?

Blijkt dus dat dit echt kan.

Het kostte hem lange maanden van experimenteren – hij bouwde zelfs zijn eigen spectrometer van hout – maar uiteindelijk bedacht hij een techniek waarmee hij deze zomer de Google Science Fair won. Het leverde hem 50.000 dollar op, plus contacten met grote bedrijven en grote namen als Vinton Cerf – grondlegger van het internet – of entrepreneur Enrico Palmira.

 Fionn tijdens de posterpresentatie op de Google Science Fair

Het milieu zien veranderen

‘Uiteindelijk was ik gewoon aan het aanklooien’, zegt hij. ‘Omdat ik in een erg afgelegen gebied woonde, was ik altijd buiten, dicht bij het water. Ik kajakte veel. Zwom. Maar ik zag mijn omgeving veranderen – er ligt echt heel veel plastic afval op de stranden. En ik besefte dat het plastic dat je ziet lang niet alles is. Microplastics zitten overal in – van verf tot tandpasta – alles wat je wegspoelt. En tot op heden is er geen methode om die weer uít het water te filteren.’

Maar toen Fionn een steen zag, bedekt met olieresten én plastic, triggerde dat iets. ‘Ik dacht: hmm, dus plastic plakt aan olie? En ik ging naar huis om te kijken of dat ook gold voor slaolie. Ja dus. En ik dacht: dat is cool. En toen begon ik na te denken over de wetenschap die erachter zat.’

Ik dacht: hmm, dus plastic plakt aan olie? En ik ging naar huis om te kijken of dat ook gold voor slaolie. Ja dus

Het werd pas echt interessant toen hij een video zag over ferrofluïda – olie met toegevoegd magnetiet, waardoor de vloeistof magnetisch wordt. Dus besloot Fionn ook magnetiet toe te voegen aan zíjn olie. Nu kon hij plastic uit het water halen door een simpele magneet te gebruiken: het plastic plakt aan de olie, het magnetiet in de olie plakt aan de magneet en je kunt het hele zaakje er samen uitvissen. Het klinkt allemaal belachelijk simpel, maar ‘er waren natuurlijk heel veel experimenten nodig. Het heeft me maanden gekost en zeker duizend experimenten.’

Fionn zou Fionn niet zijn, als hij niet ook nog eens besloten had om zijn eigen testapparatuur te bouwen. ‘Ik had een optische spectrometer nodig, maar die kosten zo’n zevenduizend euro. Dus ik bouwde er een van Lego en Arduino microcontrollers. Ik gebruikte oplossingen van kaliumpermanganaat om te zien of hij accuraat was. En dat bleek het geval. Het enige probleem was dat het ding in brand vloog en ik weer opnieuw moest beginnen.’

Nadat hij zijn tweede – houten – spectrometer had gebouwd en gekalibreerd, bouwde hij ook nog een microscoop. Ook de testmethode moest immers getest worden. Vervolgens bouwde hij een programmaatje voor Adobe Photoshop om de foto’s die hij nam met zijn microscoop te analyseren en te zien hoeveel pixels per foto waren bedekt met plastic. ‘Dat was vooral om tijd te besparen en het was best cool om te doen’, zegt hij.

Hij deed zo’n uiteindelijk zo’n achtduizend tests met de tien meest voorkomende microplastics – PET en microbeads uit gezichtsscrub of tandpasta. Al experimenterend met de verhoudingen, constateerde Fionn dat hij zo’n 87 procent van het plastic uit het water kon halen. Bij microvezels haalde hij zelfs 95 procent. Aanzienlijk meer dan de verwachting van vijftig procent waarmee hij was begonnen.

Fionn thuis op het strand

Een eenvoudig en schoon proces

Het allermooiste is dat het ook nog eens een superschoon proces is. Fionn gebruikte oude sla-olie en magnetiet-erts, het meest voorkomende mineraal op aarde. ‘Dat is roestpoeder en totaal onschadelijk voor het milieu’, zegt hij.

Bovendien is zijn proces ook nog eens heel eenvoudig. ‘En dat is wat het zo’n goede methode maakt. Het is aantrekkelijk, omdat het goedkoop is: je kunt er oude olie voor gebruiken, samen met een van de goedkoopste mineralen die er bestaan, en je kunt ze beiden hergebruiken. Fionn kan telkens 99 procent van de olie en de magnetiet herwinnen.

Maar hoe is het mogelijk dat niemand eerder op dit simpele en elegante idee is gekomen? Fionn denkt dat het een kwestie is van out-of-the-box denken. ‘Niemand heeft olie en magnetiet eerder met plastic geassocieerd’, zegt hij. ‘Ik denk dat het niet opgemerkt is, omdat het verschillende wetenschappelijke disciplines combineert.’

Hij ging naar meerdere wetenschapsfairs en won. Op de Intel ISEF wetenschapsfair van 2018 won hij zijn ‘eigen’ dwergplaneet. Fionnferreira – voorheen dwergplaneet 34497 – staat maar 100.000 kilometer van Ben Feringa’s planeet. ‘Ik maakte me alleen wel zorgen dat hij in botsing zou komen met de aarde’, zegt hij glimlachend. ‘Hun omloopbanen zijn behoorlijk grillig. Maar ze hebben me beloofd dat dit niet zal gebeuren. Tenminste: niet in de eerst 120 jaar.’

Ik hoef er geen geld aan te verdienen. Ik wil gewoon dat het gebruikt wordt

 

Maar dat was allemaal niets vergeleken met de Google Science Fair. Toen hij die won, kwam hij in niet alleen binnen op Google Headquarters, hij maakte ook meteen kennis met de hoofdredacteuren van de Scientific American en National Geographic en kreeg mentors binnen grote bedrijven die zijn idee misschien kunnen gaan uitvoeren.

En nu? Zijn mailbox staat bol van meer dan zesduizend mails per dag. Toen hij vorige week in Groningen arriveerde, had hij meteen op zijn eerste dag al zes Skype-interviews in zijn nog lege kamer. Maar zijn methode blijft open source, zegt hij. Iedereen mag hem gebruiken. ‘Ik hoef er geen geld aan te verdienen. Ik wil gewoon dat hij gebruikt wordt.’

Zijn verhaal doet denken aan dat van Boyan Slat, die op zijn zestiende het Ocean CleanUp-project verzon om de plastic soep op te ruimen. Slat begon een eigen bedrijf en is nu al negen jaar bezig zijn plan te realiseren.

‘Maar ik ga studeren’, zegt Ferreira. ‘Ik wil daar volop van profiteren. Ik wil spelen, ontdekken en dingen leren begrijpen. Misschien richt ik me op het milieu, maar chemical engineering lijkt me ook geweldig. Ik wil gewoon problemen oplossen en oplossingen verzinnen. Maar andere mensen mogen het uitvoeren.’

Hij glimlacht even. ‘Ik denk dat ik op die manier productiever ben.’

English