Önjáró részecskék győzedelmeskednek a mikroműanyagok felett
A mikroműanyagok apró, 5 milliméternél kisebb műanyagrészecskék, amelyek szinte bárhol megtalálhatók környezetünkben. Legfőképpen ipari melléktermékekből, nagyobb műanyagok lebomlásából vagy hétköznapi termékekből (például kozmetikumokból és mosószerekből) származnak. Kis méretük miatt könnyen bekerülhetnek az óceánokba, tavakba, folyókba. De mi ezzel a probléma?
Ezek a részecskék az élőlények szervezetébe is bejuthatnak az elfogyasztott ételekkel és italokkal, sőt, már a levegőből is belélegezhetjük őket. Bár a hosszú távú hatásukat még nem ismerjük teljesen, azonban sejtéseink vannak arról, hogy a mikroműanyagok károsíthatják az immunrendszert, hormonális zavarokat okozhatnak, és gyulladásos reakciókat válthatnak ki. A környezetben is súlyos gondokat okozhatnak: mérgező anyagokat kötnek meg, és felhalmozódnak a táplálékláncban, veszélyeztetve a tengeri élővilágot és az emberi egészséget egyaránt.
Egy forradalmi megoldás
Az Észak-Karolinai Állami Egyetem kutatói egy új, ígéretes megoldással álltak elő a mikroműanyagok vizekből való eltávolítására. Az Advanced Functional Materials folyóiratban publikált tanulmányuk szerint sikerült kifejleszteniük egy olyan rendszert, amely egyetlen ciklus alatt képes aktívan összegyűjteni és eltávolítani a vízben lebegő mikroműanyagokat.
“Kutatásunk célja az volt, hogy létrehozzunk egy olyan anyagot, amely puha részecskék formájában szétszóródik a vízben, magához vonzza a mikroműanyagokat, majd a felszínre emelkedik a begyűjtött szennyeződésekkel együtt”
– mondta Orlin Velev, az Észak-Karolinai Állami Egyetem professzora, a tanulmány vezető szerzője.
Hogyan működik a rendszer?
A technológia alapját úgynevezett puha dendritikus kolloidok adják. Ezek a különleges, hierarchikusan elágazó részecskék erősen tapadnak a különböző felületekhez még sós vagy nedves környezetben is. Az alkalmazott tisztítórészecskék egy biológiailag lebomló polimerből, a kitozánból készülnek, amelyet feldolgozott kagylóhulladékból nyernek ki. Ezáltal nem csak az eredmény, hanem maga az előállítási folyamat is környezetbarát.
A mikrotisztítók apró pelletek formájában kerülnek a vízbe, ahol szétszóródnak, hogy összegyűjtsék a mikroműanyagokat. A kutatók egy trükkös megoldást is bevetnek: a pelletek egyik részébe eugenolt, egy növényi alapú olajat juttatnak. Ez az olaj a ‘kámforcsónak-hatásnak’ nevezett jelenség révén mozgatja a pelleteket a vízben. A felszíni feszültség csökkentésével a pelletek önállóan haladnak előre, miközben magukhoz vonzzák a mikroműanyagokat.
A rendszer másik kulcseleme a magnézium, amelyet a mikrotisztítókba építettek. Amikor a magnézium vízzel érintkezik, apró buborékokat képez, amelyek a részecskéket a vízfelszínre emelik. Így a begyűjtött mikroműanyagok egy sűrű, habos keverék formájában a felszínre kerülnek, ahonnan könnyen eltávolíthatók.
Mennyire hatékony a módszer?
A kutatók azt is megoldották, hogy a tisztítórészecskék ne emelkedjenek fel túl gyorsan: a magnéziumot egy környezetbarát zselatinréteggel vonták be, amely lassítja a vízzel való reakciót. A vastagabb zselatinréteg hosszabb ideig tartja a mikrotisztítókat a víz alatt, lehetőséget adva nekik, hogy több mikroműanyagot gyűjtsenek össze.
A tanulmány szerint akár 30 percig is képesek aktívan gyűjteni a mikroműanyagt, mielőtt a felszínre emelkednének. Ráadásul a begyűjtött szennyeződést tartalmazó habot biológiai úton feldolgozhatják több kitozánná, amelyet újabb mikrotisztítók előállítására lehet használni. Ez a körforgásos megoldás különösen fenntarthatóvá teszi a technológiát.
Bár a laboratóriumi eredmények ígéretesek, a kutatók szerint a technológia ipari méretű alkalmazása további vizsgálatokat igényel. A következő lépés az lesz, hogy a rendszert nagyobb víztömegekben is teszteljék, például folyókban vagy óceáni környezetben. A kutatás mindenesetre bizonyíték arra, hogy a kreativitás és a tudomány összehangolt ereje képes valódi változást hozni bolygónk védelmében.
Cikk és kép forrása: korkorosgazdasag.hu
