A nanoműanyagok – amelyek mérete kisebb 1 mikrométernél – világszerte egyre nagyobb fenyegetést jelentenek. Ezek a parányi műanyagrészecskék származhatnak nagyobb műanyagok lebomlásából, ipari folyamatokból vagy éppen kozmetikai termékekből. Az ilyen anyagok jelentős hatással lehetnek a vízi ökoszisztémákra és az emberi egészségre. Szerencsére a kutatók számos ígéretes megoldást fejlesztenek a nanoműanyagok eltávolítására és a vízminőség javítására.
Forradalmi eljárások a víztisztításban
Az Észak-Amerikában, a Missouri Egyetem kutatói által kifejlesztett speciális oldószer a nanoműanyagok vízből való eltávolításának egyik leginnovatívabb módszere, amely különösen ígéretes a szennyvíz- és ipari vízkezelésben, hiszen képes akár 98%-ban eltávolítani a nanoműanyagokat a szennyvízből. A technológia alapját egy víztaszító, olajszerű oldószer képezi, amely az apró műanyagrészecskéket kémiai tulajdonságaik alapján magához vonzza és csapdába ejti.
Hogyan működik az oldószer?
A technológia működési elve a következő lépésekből áll:
- Kémiai affinitás: Az oldószer a nanoműanyagokkal való érintkezéskor kötődik a műanyag részecskékhez. Ez a tulajdonság annak köszönhető, hogy a nanoműanyagok és az oldószer hasonló kémiai szerkezetű, így előnyösen reagálnak egymással.
- Felszíni hatások kihasználása: Az oldószer – a víz és olaj közötti kölcsönhatásokhoz hasonlóan – nem keveredik a vízzel, hanem annak felszínén marad. Amikor a vízbe kerül, az oldószer összegyűjti a nanoműanyagokat, és magával a felszínre hozza őket.
- Egyszerű eltávolítás: A keletkező oldószer-műanyag keverék mechanikusan könnyen elválasztható a víztől. Az így eltávolított anyag akár újrahasznosítható is, attól függően, hogy milyen típusú műanyagot tartalmaz.
Miért hatékonyabb, mint a hagyományos módszerek?
- Gyorsaság és hatékonyság: Az oldószer képes a nanoműanyagok akár 98%-ának eltávolítására egyetlen kezelés alatt. Ez jelentős előrelépés a hagyományos mechanikai szűrőkkel és membrános technológiákkal szemben, amelyek gyakran kevésbé hatékonyak az ilyen apró részecskék esetében.
- Ipari alkalmazhatóság: Az oldószer különösen ígéretes az ipari szennyvizek kezelésében, ahol a nanoműanyag-koncentrációk jellemzően magasabbak. Egy ilyen eljárás gazdaságosabbá és fenntarthatóbbá teheti az ipari víztisztítást.
- Környezetbarát összetétel: Az oldószer természetes alapanyagokból készül, és nem tartalmaz toxikus vegyi anyagokat, így a víztisztítás folyamata nem eredményez másodlagos környezeti károkat
A nanoméretű műanyagok elleni harc másik újítása a „mikroplasztik-mágnesként” működő szivacsok. Ezek a szivacsok speciális nanoadhéziós felületekkel vannak bevonva, amelyek gyorsan magukhoz vonzzák a műanyag szennyeződéseket. Laboratóriumi tesztekben öt perc alatt a szennyeződések 85%-át voltak képesek megkötni.
Természet ihlette megoldások: biofilm és rizspelyva
A természetes megoldások szintén előtérbe kerülnek. A hongkongi kutatók biofilmet – baktériumok által termelt ragacsos anyagot – használnak nanoműanyagok csapdába ejtésére. Ez a módszer a természet erejét alkalmazza, hogy olcsó és fenntartható alternatívát nyújtson a hagyományos víztisztító eljárásokkal szemben.
A rizspelyva alapú szűrőrendszerek egy másik fenntartható megközelítést képviselnek. Az amerikai Glanris startup által fejlesztett technológia a rizstermelés melléktermékét hasznosítja a víztisztításban. Ez a szűrőanyag nemcsak hatékonyabb, de olcsóbb is, mint a hagyományos aktív szén alapú rendszerek, miközben csökkenti az ipari hulladékot és a szén-dioxid-kibocsátást is.
Miért fontos mindez?
A nanoműanyagok jelenléte nem csupán helyi probléma; ezek a részecskék a vízi élővilágon keresztül visszakerülhetnek az emberi táplálékláncba, hosszú távú egészségügyi hatásokat okozva. Az innovatív technológiák elterjedése segíthet abban, hogy a víztisztítás nemcsak hatékonyabb, hanem környezetbarátabb is legyen.
Források: Happy Eco News, Happy Eco News, Science Blog
