Учени създадоха филтър тип „рибешка уста“, който улавя 99% от микропластмасите

Учени от Германия представиха нова технология за пречистване на водата от микропластмасите, вдъхновена от анатомията на рибите. Филтърната система, която имитира „рибешката уста“ на аншоа, е способна да задържа до 99% от пластмасовите частици, които попадат в отпадъчните води по време на пране. Това съобщават медиите за наука, технологии и здраве KRV.media, позовавайки се на текста на изследването, публикуван в списание npj Emerging Contaminants.

Микропластмасата: откъде идва и защо е опасна?

Микропластмасите представляват малки пластмасови частици с размер под 5 милиметра, които се образуват в резултат на разлагането на по-големи пластмасови продукти или износването на синтетични материали. Значителна част от микропластмасите попада в околната среда чрез битови процеси — по-специално при пране на дрехи, изработени от полиестер, найлон или акрил.

Всяко изпиране може да освободи милиони микроскопични влакна, които попадат в канализационните системи. Смята се, че до 90% от пластмасата в утайките от отпадъчните води се създава чрез пране. Тези утайки често се използват като тор в селското стопанство, което може да доведе до навлизане на микропластмаси в почвата, растенията и в крайна сметка в човешкото тяло.

Въпреки че ефектите на микропластмасите върху човешкото здраве все още не са напълно проучени, първоначалните резултати от проучвания върху животни обезпокояват учените.

Как е организирана филтрацията?

Изследователи от университета в Бон, заедно с Института за екологична сигурност „Фраунхофер“, се обърнаха към естествените механизми за филтриране, изучавайки как рибите, включително аншоа, скумрия и сардини, се хранят с планктон.

Тези риби имат специална структура на устната кухина: вътрешните ѝ стени са покрити с хрилни арки и „хрилни гребла“ – мрежести израстъци, които действат като естествен филтър. При улавяне на храна водата преминава през фуниевидната мрежа и излиза през хрилете, докато по-големите частици, като планктон, се задържат и насочват към фаринкса.

„Формата на фунията кара частиците да се търкалят надолу към фаринкса, където се натрупват. Когато рибата преглътне, системата се почиства“ —- обяснява функционалността морфологът Александър Бланке от университета в Бон.

Инженерите са възпроизвели тази естествена система, създавайки конусовиден филтър с мрежеста повърхност, която позволява на частиците да се „търкалят“ по повърхността, вместо да я удрят под прав ъгъл, както е при традиционните филтри. Това намалява риска от запушване и осигурява по-голяма повърхност за улавяне на замърсителите.

Технологията в действие: какво вече е известно

Филтърът, предназначен за употреба в перални машини, е доказано ефективен при улавяне на до 99% от микропластмасите. Според тестовете, той намалява риска от запушване на системата с 85% в сравнение с традиционните си аналози.

Събраните частици попадат в отделен резервоар, който трябва да се почиства приблизително на всеки 20-30 цикъла на пране — подобно на начина, по който почистваме филтъра за мъх в сушилните.

Системата вече е патентована в Германия. Все още няма търговска версия на пазара, но изследователите работят по адаптирането ѝ за масово производство.

Мащабът на проблема и необходимостта от нови решения

Откакто масовото производство на синтетични влакна започна през 50-те години на миналия век, учените изчисляват, че в околната среда са били изпуснати над 5,6 милиона тона такива материали. Микропластмасите от текстила често остават незабелязани от обществеността, въпреки че тяхното наличие е регистрирано във въздуха, водата и дори храната.

Дори с повишена съзнателна консумация и търсене на алтернативи на синтетичните тъкани, все още е невъзможно напълно да се откажем от тях. Ето защо ефективните филтриращи системи играят ключова роля в борбата със замърсяването.

Биовдъхновени решения, като например филтъра тип „рибешка уста“, показват, че природата вече разполага с готови модели, които човечеството може да адаптира, за да намали щетите върху околната среда. Важно е подобни технологии да станат по-достъпни – не само технически, но и финансово – за масовия потребител.