Науковці з Німеччини представили нову технологію очищення води від мікропластику, натхненну анатомією риб. Система фільтрації, що імітує «риб’ячу пащу» анчоуса, здатна затримувати до 99% пластикових частинок, які потрапляють у стічні води під час прання. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікованого в журналі npj Emerging Contaminants.
Мікропластик: звідки він береться і чим небезпечний
Мікропластик — це дрібні частинки пластику розміром менше 5 міліметрів, які утворюються внаслідок розкладу більших пластикових виробів або зношення синтетичних матеріалів. Значна частина мікропластику надходить у довкілля через побутові процеси — зокрема, під час прання одягу з поліестеру, нейлону чи акрилу.
Кожне прання може вивільнити мільйони мікроскопічних волокон, які з водою потрапляють у каналізаційні системи. За оцінками, до 90% пластику в осадах стічних вод («sewage sludge») утворюється саме внаслідок прання. Часто ці осади використовують як добрива в сільському господарстві, через що мікропластик може потрапляти у ґрунт, рослини і, зрештою, — в організм людини.
Хоча вплив мікропластику на здоров’я людини ще до кінця не досліджений, початкові результати досліджень на тваринах викликають занепокоєння у вчених.
Як влаштована фільтрація
Дослідники з Університету Бонна спільно з Інститутом Фраунгофера з екологічної безпеки звернулися до природних механізмів фільтрації, вивчаючи, як риби, зокрема анчоуси, макрелі й сардини, харчуються планктоном.
У цих риб є особлива будова ротової порожнини: її внутрішні стінки вкриті зябровими дугами та «зябровими граблями» — сітчастими виростами, що працюють як природний фільтр. Під час захоплення їжі вода проходить крізь воронкоподібну сітку й виходить через зябра, тоді як більші частки, як-от планктон, затримуються й спрямовуються до глотки.
«Завдяки формі воронки частинки скочуються до глотки, де накопичуються. Коли риба ковтає — система очищується», — пояснює функціональний морфолог Александр Бланке з Університету Бонна.
Інженери відтворили цю природну систему, створивши конусоподібний фільтр із сітчастою поверхнею, що дозволяє частинкам «котитися» по поверхні, а не вдарятися об неї під прямим кутом, як у традиційних фільтрах. Це знижує ризик засмічення та дає більшу площу для затримування забруднень.
Технологія в дії: що вже відомо
Створений фільтр, призначений для використання в пральних машинах, демонструє ефективність на рівні до 99% затриманого мікропластику. За результатами випробувань, він знижує ризик засмічення системи на 85% у порівнянні з традиційними аналогами.
Зібрані частинки потрапляють у окремий резервуар, який потрібно очищувати приблизно раз на 20–30 циклів прання — аналогічно до того, як ми очищуємо фільтр для ворсу в сушильних машинах.
Система вже запатентована в Німеччині. Комерційної версії на ринку поки немає, але дослідники працюють над її адаптацією до масового виробництва.
Масштаби проблеми та потреба у нових рішеннях
Від 1950-х років, коли почалося масове виробництво синтетичних волокон, у довкілля вже потрапило понад 5,6 мільйона тонн таких матеріалів — за оцінками науковців. При цьому мікропластик з текстилю часто залишається поза увагою громадськості, хоча його присутність фіксується у повітрі, воді та навіть у продуктах харчування.
Навіть попри збільшення свідомого споживання й пошук альтернатив синтетичним тканинам, повністю відмовитися від них поки неможливо. Саме тому ефективні системи фільтрації відіграють ключову роль у боротьбі з забрудненням.
Біоінспіровані рішення, як-от фільтр «риб’яча паща», демонструють, що природа вже має готові моделі, які людство може адаптувати для зменшення шкоди довкіллю. Важливо, щоб такі технології ставали доступнішими — не лише технічно, а й фінансово — для масового споживача.
