Je kunt het zo gek niet bedenken of er zit lood in. Batterijen, verf, leidingen en pijpen, gootstenen, glas en plastics als PVC, om maar wat voorbeelden te noemen. Nuttige producten, maar helaas is lood ook erg giftig. ‘Er bestaat geen veilige limiet voor lood in je lichaam’, vertelt Lukas Helmbrecht, ceo en oprichter van Lumetallix. ‘Zelfs kleine hoeveelheden kunnen al leiden tot hersenbeschadiging. Vooral kinderen zijn er gevoelig voor. Volgens UNICEF loopt op dit moment wereldwijd een op de drie kinderen rond met loodvergiftiging.’ 

Een ernstig probleem, waarbij het niet helpt dat er geen manier is die op betrouwbare, goedkope en makkelijke wijze lood opspoort. Tot nu tenminste. Want het Amsterdamse Lumetallix hoopt het tij te keren met hun testkit die bestaat uit een looddetectie spray en een uv-lamp. Spray op het te onderzoeken materiaal, schijn er met het lampje op en een groene gloed verraadt dat er lood aanwezig is. 

Heldergroene halfgeleiders 

De uitvinding had zijn oorsprong in het promotieonderzoek van Helmbrecht in de Self-Organizing Matter-groep van Wim Noorduin aan onderzoeksinstituut AMOLF. ‘Wij ontwikkelden reacties om natuurlijke materialen om te zetten in perovskiet-halfgeleiders’, zegt Helmbrecht. ‘Zo zette ik bijvoorbeeld het skelet van een zee-egel eerst om in loodcarbonaat en vervolgens in loodperovskiet, dat heldergroen oplicht onder uv-licht.’ Het duurde ongeveer twee jaar om dit proces helemaal goed krijgen. ‘Uiteindelijk bleek dat methylammonium-bromide het best werkt om de reactie snel op gang te brengen.’

‘Vergelijkbare elementen geven geen fluorescent perovskiet als product’

Lukas Helmbrecht 

Vervolgens kwamen Helmbrecht en Noorduin op het idee om deze reactie te gebruiken om lood te detecteren – wat tegelijkertijd heel relevant bleek vanwege de gezondheidsproblemen die lood veroorzaakt. Helmbrecht: ‘Tot onze grote verbazing konden we de chemie van de omzettingsreacties toepassen om lood te detecteren in werkelijk alle soorten materialen.’ Ook werd duidelijk dat de sprayoplossing heel selectief is. ‘Vergelijkbare elementen als tin, aluminium en koper, geven geen fluorescent perovskiet als product en lichten dus ook niet op.’ Tot slot bleek de testmethode ook heel gevoelig. Een loodconcentratie tot 1 nanogram per vierkante millimeter oppervlak kan worden vastgesteld, aldus Helmbrecht. ‘Dit terwijl de meeste concurrerende testen niet onder de paar microgram per vierkante millimeter komen. Onze test is dus zeker duizendmaal gevoeliger.’ 

Amerikaanse verf  

De eenvoud en prijs van de testkit, minder dan een euro per test, maakt de methode eveneens erg geschikt voor minder welvarende landen, zegt Xander Terpstra, chief commercial officer van Lumetallix. ‘Daar vindt veel “vuile” productie plaats en hebben kinderen dus een verhoogde kans om in aanraking te komen met lood en een vergiftiging op te lopen.’ Er was even een moment dat Helmbrecht twijfelde of het ook wel werken juist in deze landen. ‘We deden twee jaar terug een field trial in India’, vertelt hij. ‘Het was daar toen erg warm en vochtig. En we dachten dat perovskiet dan niet goed zou vormen. Maar uiteindelijk bleken onze zorgen gelukkig ongegrond en konden we ook onder deze omstandigheden snelle looddetectie bewerkstelligen.’ 

‘In de VS vind je nog veel loodverf in oude huizen’

Xander Terpstra 

Samen met Noorduin en ondernemer Jeroen van den Bosch richtte Helmbrecht in april 2021 Lumetallix op. Vorig jaar voegde Terpstra zich bij het team. Dankzij zijn ervaring in onder meer de milieutechnologie-industrie kon het bedrijf verder op poten worden gezet. Terpstra: ‘Eerst was er een spray, een lampje en een prachtig plan. Nu is onze testkit bijna overal ter wereld beschikbaar.’ In de VS heeft het team nog een groots plan. ‘Daar vind je nog veel loodverf in oude huizen’, legt Terpstra uit. ’Bij verbouwing is het verplicht om te kunnen aantonen dat er geen loodstof vrijkomt bij de werkzaamheden. Recentelijk is een testmethode gebruikt door de Environmental Protection Agency (EPA) niet meer beschikbaar. Wij willen nu in dat gat springen. Als dat lukt, boren we gelijk een grote markt aan.’ 

En er zijn nog meer toekomstplannen, aldus Helmbrecht. ‘Wij denken over manieren om onze technologie aan te passen zodat die kan worden ingezet om loodvergiftiging in het bloed aan te tonen. Daarmee zouden we kinderen nog directer kunnen helpen.’ Tot die tijd hoopt het team van Lumetallix in ieder geval de wereld te helpen de blootstelling aan lood te beperken. ‘Het is een cliché,’ zegt Terpstra, ‘maar kinderen zijn onze toekomst en het kan toch niet zo zijn dat ze ziek worden van zoiets banaals als loodstof. Wij denken een steentje te kunnen bij te dragen in de oplossing hiervoor.’