Veelbelovend plasma helpt boer en burger

Een proef elders met twee dezelfde zaden deed het onderzoeksteam van de TU/e versteld staan. Het ene zaadje kreeg kraanwater toegediend, het andere plasma geactiveerd water. Na korte tijd was duidelijk te zien dat het plantje met het plasmawater harder groeide. Maar dat was niet het enige. Het plantje bleek sterker en vrij van ziekten en bacteriën.

Hoe het precies werkt, is grotendeels nog een raadsel. Wat plasma is, weten we wel. Simpel gezegd is het gas waar je stroom doorheen laat lopen. De elektronen worden verhit tot wel 3.000 graden, maar het gas zelf blijft koud.

Handzaam apparaatje

In het laboratorium van de faculteit Natuurkunde laten Gerrit Kroesen, decaan van de faculteit en hoofd van de vakgroep Elementaire Processen in Gasontladingen, en onderzoekers Ana Sobota en Jan van Dijk zien hoe het werkt. Uit een klein handzaam apparaatje komen straaltjes paars plasma naar buiten. 'Je kunt het gerust over je huid bewegen, je voelt er niets van', zeggen ze. 'Met dit soort plasma kun je plantencellen intact laten, terwijl je schimmels uitschakelt.'

Het resultaat met de twee zaden is enigszins te verklaren. 'Door water met plasma te behandelen wordt het water zuur en ontstaan stikstofmoleculen', licht Kroesen toe. 'Eigenlijk maak je een soort superkunstmest. Alleen werkt het beter en is het milieuvriendelijk. Na tien minuten verdwijnt het plasma uit het water.'

Wereldwijde pioniers

Kroesen behoort tot een van de drie wereldwijde pioniers van de medische plasmafysica, de tak van de natuurkunde waarin het dynamische gedrag van plasma's in contact met levende cellen en organismen wordt bestudeerd. Hij is sinds de start in 2002 betrokken bij medisch plasmaonderzoek. 'Eerst lachten ze ons uit. Nu is het een bloeiende, internationale business.'

In de gezondheidszorg staat deze koude plasmatechniek bekend als helend plasma. Ze wordt met name gebruikt voor het reinigen van wonden en het herstellen van weefsel. Plasma bestrijdt bacteriën effectief en is veilig voor huid- en lichaamscellen. Ontstekingen, schimmelinfecties, slijmvliesaandoeningen, eczeem en diverse soorten kanker kunnen ermee behandeld of voorkomen worden. 'Eigenlijk kun je hetzelfde doen bij een plant of dier. Ontsmet de tepels van koeien voor het melken met plasma geactiveerd water en het voorkomt ontstekingen.'

De landbouwtoepassingen van plasma's komen steeds verder op. De meeste activiteiten vinden plaats in Azië, maar ook in de Verenigde Staten. Europa volgt. 'Toepassingsgebieden zijn gewasvoeding, desinfectie, schimmelbestrijding, sterilisatie en bevordering van kiemgedrag. De effecten kunnen soms zeer bestendig zijn: na een korte behandeling is er nog weken of maanden een positief effect. Er zijn geen abnormale verschijnselen aangetroffen zoals genetische veranderingen.'

Grote vlucht

Kroesen en zijn team zijn ervan overtuigd dat plasmatoepassingen in de landbouw net zo'n grote vlucht kunnen nemen als in de medische wereld. 'Vooral op het gebied van duurzaamheid, een gezonde bodem, voedselzekerheid en voedselveiligheid, diergezondheid en tegengaan van voedselverspilling. Het toepassen van plasma komt tegemoet aan de maatschappelijke behoefte naar gezonder voedsel en duurzame productiemethoden.'

In Eindhoven werkt het onderzoeksteam van Kroesen aan toepassingen voor de Nederlandse land- en tuinbouw. 'Ons land kent een hoog productieniveau met de bijbehorende kwetsbaarheden, zoals uitputting van de bodem en gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen. Plasma geactiveerd water kan daar een oplossing voor zijn.'

Goedkoop

Er zijn meer voordelen. Kroesen: 'De opbrengsten met plasma zijn zo'n 20 procent groter. De techniek is goedkoop; het enige dat je nodig hebt is water, lucht en stroom. Een boer kan de kunstmest zelf op zijn erf maken. Nu kost dat nog klauwen met geld aan energie, productiekosten en logistiek.'

De toepassing van plasma is nog lastig omdat landbouw plaatsvindt op hectareschaal. 'Maar het innovatieve potentieel in Nederland is enorm. Daarom gaan we binnenkort in gesprek met ZLTO', besluiten Kroesen en Van Dijk.