Scriptiebank overzicht

In mijn scriptie heb ik de compositie van het darmmicrobioom van beide captieve en wilde (gestrande) orca's geanalyseerd met behulp van verscheidene DNA sequencing technieken. Aan de hand van bio-informatica heb ik achterhaald welke genen aanwezig zijn die bijdragen tot de afbraak van door de mens geproduceerde organische polluenten.

In mijn scriptie (thesis) deed ik een experimentele studie naar wat de invloed van het mengen van verschillende polyolefinen is op hun producten gevormd uit pyrolyse. Ik heb de meestgebruikte plasticsoorten gepyrolyseerd in een gloednieuwe bench-scale continue pyrolyse-unit en dan alle resultaten geanalyseerd. Ik kwam tot de conclusie dat, onder deze specifieke condities, het mengen van verschillende plastic soorten geen invloed had op het pyrolyseproces. Dit is een veelbelovend resultaat voor de toekomst van de chemische recyclage.

Afvalwaterzuiveringsinstallaties staan onder toenemende druk. Ze kampen met een
beperkte capaciteit, een hoog energieverbruik en de noodzaak om extra chemicaliën
toe te voegen om stikstof te verwijderen. Tegelijkertijd hebben rioleringssystemen hun
eigen problemen, zoals geuroverlast, aantasting van leidingen en de uitstoot van
broeikasgassen. Om deze problemen aan te pakken, voegen waterbeheerders vaak
nitraat of ijzerzouten toe, maar deze oplossingen zijn op lange termijn niet duurzaam.
Een veelbelovender en duurzamer alternatief is het gebruik van genitrificeerde urine.
Dit is urine waarbij de stikstof al is omgezet naar nitraat. Deze nitraatrijke vloeistof kan
rechtstreeks in de riolering worden gedoseerd. Zo helpt het om geurhinder en corrosie
tegen te gaan, terwijl het ook de stikstofbelasting op de zuiveringsinstallatie verlaagt.
Maar hoe reageren de micro-organismen in de riolering op deze aanpak?
Deze thesis onderzoekt hoe goed verschillende bacteriën nitraat verwijderen wanneer
ze koolstof (uit acetaat), sulfide of beide als energiebron ter beschikking hebben. Uit
de testen bleek dat koolstofverwerkende bacteriën (heterotrofen) nitraat het snelst
verwijderen. Bacteriën die sulfide gebruiken (autotrofen) zijn trager, maar presteren
beter als ze zijn aangepast aan zwavelrijke omstandigheden. Wanneer zowel koolstof
als sulfide aanwezig is, krijgen de heterotrofen de overhand. In plaats van samen te
werken, bleken de twee groepen bacteriën juist te concurreren om dezelfde
voedingsstof: nitraat.
Daarnaast werd onderzocht hoe waterstofsulfide (H₂S), een stinkend en giftig gas, de heterotrofe bacteriën beïnvloedt. Zelfs kleine hoeveelheden kunnen het proces al
remmen, al hangt het effect sterk af van de timing en eerdere blootstelling van de
bacteriën aan H₂S.
Tot slot werd berekend hoeveel nitraat nodig is om geur- en corrosieproblemen in de
riolering effectief te bestrijden. Een simulatie van een appartementsgebouw met 100
bewoners liet zien dat genitrificeerde urine op zichzelf al voldoende is om de juiste
omstandigheden in de riolering te behouden, dit zonder dat extra chemicaliën nodig
zijn.
Kortom, dit onderzoek geeft meer inzicht in hoe rioolmicroben samenwerken (of juist
niet), en laat zien hoe we onze eigen afvalstromen, zoals urine, slim kunnen inzetten
om afvalwatersystemen efficiënter, duurzamer en toekomstbestendiger te maken.

Mensen worden dagelijks blootgesteld aan vele chemicaliën, waarvan de effecten op onze gezondheid vaak onbekend zijn. Omdat we aan meerdere stoffen tegelijk worden blootgesteld, is het cruciaal om niet alleen naar individuele stoffen te kijken, maar naar de gehele cocktail. Het onderzoek vergelijkt verschillende statistische methoden voor het schatten van individuele en gezamenlijke effecten. Hierbij ligt de focus op PFAS in humane biomonitoringstudies. Resultaten tonen aan dat verschillende ‘multi-pollutant’ methodes de effecten van volledige PFAS-cocktails beter detecteren dan traditionele technieken. Tegelijk laten de resultaten zien dat methoden die de cocktail negeren tot misleidende conclusies kunnen leiden. Bovendien blijken gezamenlijke effecten vaak makkelijker te detecteren dan individuele effecten. De studie benadrukt dat de juiste methodologie essentieel is om complexe milieu- en gezondheidsvragen te begrijpen en vormt een basis voor een effectievere risico-inschatting in de toekomst.

Dit proefschrift onderzoekt de eliminatie van prioritaire vluchtige organische stoffen (VOS) door middel van actieve botanische biofilters via een gecombineerde experimentele en modelleringsbenadering. Het onderzoek richt zich op de verwijdering van benzeen, tolueen, ethylbenzeen, xyleen, formaldehyde en acetaaldehyde (BTEXFA)-verbindingen, die vertegenwoordigers zijn van binnenluchtverontreinigingen die een reële bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid. De experimentele benadering gebruikte een actief botanisch biofilter (ABB) en microbiële biofilters (MB's) om de prestaties van VOC-verwijdering onder verschillende randvoorwaarden te evalueren. Eerst werd een studie naar ABB-acclimatisatie uitgevoerd. Zodra de filters volledig operationeel waren en VOS verwijderden, werd een studie naar luchtsnelheidsvariatie uitgevoerd om de verwijdering bij verschillende luchtstroomsnelheden te documenteren. Tegelijkertijd werd een nieuw 3D multiphysics-model ontwikkeld op basis van computationele vloeistofdynamica om de aerodynamica van het MB-substraat, VOC-transport, en verwijderingsfenomenen te karakteriseren.

De effecten van acclimatisatie op VOC-verwijdering varieerden afhankelijk van de specifieke VOC, met verschillende patronen zichtbaar tussen BTEX, formaldehyde en acetaaldehyde. Verder werd aangetoond dat acclimatisatie door herhaalde VOC-blootstelling de efficiëntie van BTEX-verwijdering significant verbeterde. De studie naar luchtsnelheidsvariatie onthulde een complexe mix van effecten die de prestaties van ABB beïnvloeden, met veel verschillende reacties op luchtstroomverhoging tussen VOS. Een aerodynamisch submodel werd succesvol gevalideerd met experimentele gegevens, terwijl het volledige voorlopige model ruimte voor verbetering liet.

Dit onderzoek vergroot het begrip van botanische biofiltratiemechanismen en biedt praktische inzichten voor het optimaliseren van op ABB-gebaseerde binnenluchtzuiveringssystemen, en draagt bij aan duurzame toepassingen in stedelijke biowetenschap en engineering.

While the extraction of metals is essential for sustainable energy technologies, they pose environmental challenges due to the toxic materials used in their production and the hazardous waste they generate. The presence of waste containing metals and organic compounds on Earth is increasing, and Europe holds large amounts of metals locked up in industrial process residues, such as tailings, metallurgical sludges, slags, dust, and ashes. The waste or secondary material may contain critical raw materials and base metals with application in the energetic transition. These factors highlight the urgent need for effective recycling practices to manage mine waste and recover valuable secondary raw materials, addressing both environmental and economic challenges.

This thesis investigates the optimal conditions for effective bioleaching of pyrite mine wastes and modern slags from the Achada do Gamo Sulfur factory in the São Domingos Mine area, focusing particularly on Manganese and Zinc recovery to address sustainability concerns. Using Response Surface Methodology (RSM), the study evaluates the impact and relationship between pulp density, initial pH, and initial ferrous iron concentration evaluated through a Box-Behnken design (BBD). Direct bioleaching experiments were conducted on altered and crushed pyrite, pyrite ashes, and modern slags using a thermophilic microbial culture consisting of Sb. thermosulfidooxidans, L. ferriphillum, and At. caldus (SLA), which utilized elemental sulfur and ferrous iron as energy sources, driving the oxidation of ferrous to ferric iron and the conversion of sulfur to sulfuric acid in the leaching medium.

Results showed that SLA culture is less effective bioleaching in pyrite wastes than slag, although ORP measurements indicated microbial iron oxidation for all materials. This study successfully optimized the recovery of metals from slag samples, indicating a maximum efficiency of metal solubilization under the conditions of 2.32% (w/v) solid load, pH 1.90, and ferrous iron supplementation of 60 mM. The maximum metal recovery achieved was 86.9% Zn, 81.4% Mn, 65% Cu, and 66.4% Co.

For crushed pyrite, under the conditions of pH 1.66, 54 mM supplementation of iron and 2% (w/v) pulp density was estimated to achieve moderate to high recovery of Mn (>53.8%) and Zn (>8.0%). However, the values obtained were not within the 95% confidence interval and the null hypothesis could not be rejected, indicating the proposed model does not apply to the practical application; consequently, an optimized condition was not defined. The application of the same conditions obtained in the model for crushed pyrite was applied to pyrite ash material, which did not result in satisfactory results. Hence, to better recover metals from pyrite ashes and crushed pyrite, further optimization is needed.

Deze thesis onderzoekt de allelopathische effecten van drie roodwieren—Acrochaetium
secundatum, Gracilaria gracilis en Palmaria palmata—op de groei van twee microalgen: Tisochrysis lutea (Haptophyta) en Phaeodactylum tricornutum (Bacillariophyta). Van elk wier werden drie types extracten bereid: een polair extract, een apolair extract van het zeewieroppervlak, en een apolair extract van het gehele wier. De extracten werden getest in concentratiereeksen om hun effect op microalgengroei te evalueren.
Naast groeiremming werd ook de chemische samenstelling van de extracten geanalyseerd om potentiële allelochemicaliën te karakteriseren. Er werd een volledig spectrofotometrisch profiel genomen van het polaire extract, waarbij fycoërythrine en fycocyanine werden gekwantificeerd. Verder werd de vetzuursamenstelling in de apolaire extracten bepaald met GC-MS. Het meest dominante vetzuur in de extracten, eicosapentaeenzuur (EPA), werd afzonderlijk getest op de microalgen om het specifieke effect ervan te evalueren. Tot slot werd ook de mogelijke rol van oxidatieve stress onderzocht via een DPPH-radicaalassay.
De resultaten tonen dat de roodwierextracten soort- en extract-specifieke groeiremming veroorzaken. T. lutea bleek over het algemeen gevoeliger dan P. tricornutum. De sterkste inhibitie werd waargenomen bij het apolaire totaalextract van P. palmata. Uit de extra test met EPA, bleek EPA op zich de remming niet volledig te verklaren. Polaire extracten, vooral van A. secundatum, vertoonden ook duidelijke remming, vermoedelijk door fycobiliproteïnen zoals fycoërythrine en fycocyanine. Deze pigmenten kunnen echter ook indirecte effecten veroorzaken via lichtabsorptie.
Deze studie benadrukt het belang van gecombineerde chemische en biologische analyses om actieve componenten en hun werking te identificeren, met oog op zowel ecologische als biotechnologische toepassingen.

In dit werk wordt het zuurgevoelige gedrag van zeolitic imidazolate framework‑8 (ZIF‑8) onderzocht en benut voor de ontwikkeling van een nieuwe aanpak voor de zuivering, hantering en dosering van goudnanodeeltjes (AuNPs). Daartoe worden AuNPs ingekapseld in ZIF‑8, waardoor hybride AuNP@ZIF‑8‑poeders ontstaan. Deze poeders vergemakkelijken het werken met AuNPs, maken efficiënte zuivering mogelijk via centrifugatie bij lage g‑krachten, en vertonen uitstekende resuspensie na zuur‑geïnduceerde afbraak van ZIF‑8. De inkapselingsstrategie bleek zeer effectief: na drie zuiveringscycli werd meer dan 80 % van het goud behouden, terwijl dit voor niet‑ingekapselde AuNPs slechts 25 % was. Bovendien maakt de inkapseling het mogelijk om ongezuiverde colloïdale AuNP‑systemen om te zetten in robuuste, resuspendeerbare poeders die geschikt zijn voor transport en langdurige opslag.

Enkele veelbelovende katalysatoren voor de depolymerisatie van lignine en de dehydratie van 1,3-butaandiol werden gekarakteriseerd. Met behulp van enkele technieken werd de oa. de metaalverdeling op het oppervlak en de zuurheid en basisheid in kaart gebracht. Dit zorgde voor meer inzicht in de katalysatoreigenschappen en kan in de toekomst leidden tot de rendabele productie van duurzame biochemicaliën.

Deze scriptie omvat een initiële studie omtrent een milieuvriendelijker alternatief (aan de hand van een ijzer-gekatalyseerd proces) voor het ontkleuren van katoen als voorbehandeling voor efficiëntere recyclage.

Volatolomics-onderzoek naar semiochemicaliën die de terugkeer van overwinterende vliegen naar bepaalde Vlaamse gebouwen verklaren

Het effect van zwembadwater op het voorste oogsegment kan onderverdeeld worden in twee grote delen, namelijk de chemische gevaren en de microbiële gevaren die zwembadwater met zich teweegbrengt en hun oculaire bijwerkingen.

Een wiskundig model voor biosensors werd bestudeerd en verschillende transcriptiefactor-gebaseerde biosensors werden ontwikkeld en gekarakteriseerd.

Planten parasiterende nematoden vormen een groeiende bedreiging voor de rijstteelt. Geïnduceerde resistentie kan een duurzaam alternatief vormen voor chemische pesticiden door het planten-immuunsysteem te activeren. Deze thesis bestudeert het effect van een plantenafval gebaseerde stimulus, mCCOPE.

De toepassing van een beslissingstool voor de selectie van een controlestrategie ter preventie van kruisbesmetting via het waswater van 4de gamma groenten.

In deze thesis wordt een methode voorgesteld om een chemische kwantificatie van een ternair stabilisatorenmengsel te voltrekken via deep learning en FTIR-analyse. Een menselijke interpretatie wordt bemoeilijkt door een grote hoeveelheid aan pieken die niet individueel toe te schrijven zijn aan individuele stabilisatoren. Daarom wordt deep learning gebruikt om een model op te bouwen dat zelfstandig infraroodspectra kan verwerken. Ook werd geëxperimenteerd met pre-processing om de grote hoeveelheid aan data onder controle te houden.

Onderzoek naar een nieuwe afvalwaterzuiverinstechniek voor het herstellen van de Ganges.

Dit onderzoek gaat op zoek naar factoren van een effectieve communicatie en transparantie
betreffende ecologische duurzaamheid in de mode-industrie. De basis bestaat uit zes cases die
via diepte-interviews en aanvullende secundaire data geanalyseerd worden.

This project examines the contribution of a specific brain region, the posterior paralaminar nuclei of the thalamus (PPnT), to innate stopping behavior in mice. We found that inhibition of the PPnT facilitates habituation to repeated stimulation of NTSR neurons in the superior colliculus. These results have implications for understanding and treating similar circuits involved in human disease, such as in post-traumatic stress disorder.

Metabarcoding studie naar de invloed van chitine op het microbioom van slaplanten, gevolgd door een genoomonderzoek van de schimmel Mortierella hyalina.

Biotechnologische oplossing voor waterschaarste met behulp van synthetische biologie. Een projectvoorstel om deel te nemen aan iGEM, een internationale competitie. Ons uiteindelijk doel is de creatie van een alternatief middel voor cloud seeding.

Onze blootstelling aan vervuilende stoffen wordt voor een groot deel bepaald door het binnenmilieu, welke 2 tot 5 keer meer vervuild kan zijn ten opzichte van de lucht gevonden in de buitenlucht. Deze masterthesis onderzocht in welke mate plant-geassocieerde bacteriën in staat zijn om typische binnenlucht polluenten, met name vluchtige organische stoffen, af te breken of om te vormen tot een minder of niet toxische vorm.

Deze thesis evalueert en optimaliseert scheidingstechnieken voor de verwijdering van microplastics uit mariene sedimenten. Voor het eerst werd onderzoekt verricht naar de technologische verwijdering van vervuilende microplastics. Finaal werd een innovatieve scheidingstechniek ontwikkeld die aan de hand van een synergie met de baggerindustrie mogelijkheden biedt naar praktische, grootschalige implementatie.

Combining Antonio Gramsci’s cultural and counter-hegemonic theory with the ontological turn in anthropology, this thesis explores how the ontologies at radical environmental protest camps challenge the hegemonic ontology based on the division of nature and culture. The Mi’kmaq ontology at a blockade against an underground gas storage in Nova Scotia is juxtaposed with the ontology at a non-Indigenous protest camp against fracking in the United Kingdom. Although both counter-hegemonies challenge the dominant structure and superstructure through their practices, arguments and ideas, they retain distinctions. Both emphasise the entanglement of humans, other critters and commons like water, but seeing water as a self or the world as alive is less established in the English context. Yet the love for spirit water in the Mi’kmaq context is also based on a deep caring for future generations and the own world. Because of the important role stories play in the making of ontologies, both camps are introduced with a story from the site.

Dit werk omvat een levenscyclusanalyse van een proces voor de rechtstreekse koppeling van methaan tot ethyleen. Hierin wordt de focus gelegd op de CO2-uitstoot van het proces en deze wordt vergeleken met de milieu-impact van alternatieve methodes voor de productie van ethyleen.

Het huidige gebruik van aardolie voor de productie van materialen en chemicaliën is binnen afzienbare tijd onhoudbaar. De vraag naar duurzame alternatieven klinkt dan ook steeds luider. Het gebruik van biomassa als koolstofbron voor hoogwaardige chemicaliën wordt met de dag actueler. De heterogeniteit en stabiliteit van biomassa zorgen echter voor moeilijke hindernissen. Deze scriptie beschrijft een proces dat deze problemen omzeilt en biomassa omzet in drie zuivere productstromen met een hoge toegepaste waarde.

Deze masterproef focust op de selectieve, Pt(II)-gekatalyseerde hydroxylatie van langere alkanen in azijnzuur als reactiesolvent en dizuurstof als terminaal oxidans. Concreet werd het Pt-gebaseerde Shilovsysteem geïntroduceerd in azijnzuur als reactiemidden, om het substraatbereik uit te breiden naar niet-wateroplosbare substraten (m.n. langere alkanen). Uitzonderlijke positionele selectiviteiten werden waargenomen in de hydroxylatie van n-heptaan en dit bij vrij hoge conversie.

Recovering metals from effluents is imperative to decrease the environmental impact and afford potential supply sources. However, microbial treatments can do more than only retrieving metals from solution, but also mediate the production of valuable products for the nanotechnology market. That is really an achievement! Here, research was conducted to promote metal recovery as metallic nanoparticles (NPs) with potential valorization in a green chemistry approach.

Een intertekstuele en -mediale analyse van Francis Ford Coppola's Apocalypse Now, Joseph Conrad's Heart of Darkness en Dante Alighieri's La Divina Commedia. De analyse werd uitgewerkt met behulp van structurele, narratologische en thematische aspecten.

Het doel van dit onderzoek was het bestuderen van het effect van koud atmosferisch plasma op biofilms ontwikkeld door S. Typhimurium en L. monocytogenes. Om dit effect te onderzoeken, werden twee verschillende elektrodes getest, nl. de ‘dielectric-barrier discharge’ (DBD) en de ‘surface dielectric-barrier discharge’ elektrode (SBD), elk in combinatie met drie verschillende samenstellingen van het gebruikte voedingsgas, nl. puur heliumgas, heliumgas met 0,5% (v/v) zuurstofgas en heliumgas met 1,0% (v/v) zuurstofgas. Elk van deze combinaties werd getest voor inactivatie van biofilms ontwikkeld door S. Typhimurium en L. monocytogenes op een abiotisch oppervlak (in een petrischaal). Voor elke test werd het koud atmosferisch plasma (KAP) gegenereerd bij een inputvoltage van 13,88 V en een frequentie van 15 kHz. De biofilms werden behandeld tot 30 minuten lang, gedurende vastgelegde intervallen. Na de behandeling met KAP werden de cellen van de overblijvende biofilm teruggewonnen en werd een ‘viable plate counting’ (tellen van levensvatbare kolonies) uitgevoerd op zowel het algemene als het selectieve medium. Door op beide media uit te platen, was het mogelijk het percentage subletaal letsel (sublethal injury, SI) in functie van de KAP-behandelingstijd te bestuderen. De resultaten van de ‘viable plate counting’ werden gefit volgens het predictieve model dat door Geeraerd et al. (2000) ontwikkeld werd. De resulterende inactivatiecurves toonden geen schouderfase, maar de staartfase was altijd aanwezig. De optimale combinatie van elektrode en type voedingsgas was de DBD-elektrode in combinatie met puur heliumgas. Bij deze combinatie werden log-reducties van 2,4 ± 0,2 en 2,3 ± 0,2 (op algemeen medium) bekomen, en dit binnen 5 minuten KAP-behandelingstijd voor respectievelijk S. Typhimurium en L. monocytogenes. Bij het bepalen van het subletaal letsel werd een algemeen verloop van het percentage SI in functie van de behandelingstijd waargenomen, nl. een stijging in SI in het begin van de behandeling, gevolgd door een maximum, waarna de SI weer daalt naar een bepaalde waarde.