Вода, що залишає вашу пральну машину, незабаром може стати набагато екологічнішою, і все це – завдяки крихітному анчоусу. Новий фільтр, натхненний цією маленькою рибкою, обіцяє ефективно видаляти мікропластик зі стічних вод, запобігаючи його потраплянню до річок, озер та океанів.
Коли більшість людей думають про мікропластик, вони зазвичай уявляють собі шматочки пластикового сміття у воді, які розпадаються на мікроскопічні фрагменти. І справді, таке сміття становить значну частину цієї глобальної проблеми. Однак не менш вагомим джерелом є синтетичні волокна, що відокремлюються від одягу під час прання. Ці волокна залишають наші домівки через каналізаційні системи і зрештою опиняються у водних шляхах. Як і інші види мікропластику, вони потім потрапляють у харчовий ланцюг, поглинаючись рибою та іншими водними організмами.
Вчені досі намагаються повністю зрозуміти, як саме споживання мікропластику впливає на здоров’я людини. Проте вже відомо, що шкідливі бактерії часто притягуються до пластикових частинок, осідаючи на них або навколо них – а ці мікроби, безумовно, не повинні потрапляти в наш організм ні з їжею, ні з водою.
Морське натхнення для технологічних рішень
Все це повертає нас до анчоусів, а також до інших риб, таких як сардини та скумбрія. Ці види є фільтраторами – вони харчуються, плаваючи з відкритим ротом, дозволяючи воді проходити крізь спеціальні лійкоподібні арки у їхніх зябрах. Кожна з цих “гребнеподібних” арок, у свою чергу, вкрита дрібними зубчиками, які пропускають воду, але затримують планктон. Планктон – це сукупність дрібних організмів, які вільно плавають у товщі води і є основним джерелом їжі для багатьох морських тварин. Самі ж анчоуси – це невеликі морські риби, які мешкають у великих косяках і відіграють важливу роль в екосистемі як частина раціону більших хижаків.
Важливо, що планктон не просто застрягає між зубами. Натомість, потік води, що надходить, переміщує затриманий планктон у задню частину “лійки”, де він накопичується у стравоході риби, поки вона його не проковтне.
Натхненні цією винахідливою природною системою, доктор Леандра Гаманн, доктор Александр Бланке та їхні колеги з Університету Бонна – одного з найстаріших і найвідоміших дослідницьких закладів Німеччини, розташованого в місті Бонн на березі річки Рейн, – взялися відтворити її у пристрої, який можна було б інтегрувати в пральну машину.
Прототип фільтра нового покоління
Отриманий прототип імітує зяброві арки риб за допомогою кількох вигнутих опорних структур, здатних утримувати стандартні комерційні фільтрувальні сітки. Цей пристрій здатний фільтрувати понад 99% мікропластикових волокон із пральної води, при цьому не забиваючись. Що не менш важливо, його механізм не є складним, тому виробництво має бути недорогим.
Кілька разів на хвилину відфільтровані з води волокна відсмоктуються та зберігаються. Надалі передбачається, що пральна машина зможе спресовувати та висушувати ці концентровані волокна в компактну гранулу, яку потім можна буде викидати разом із побутовим сміттям.
“Я б сказала, що до комерційного використання залишилося небагато. Потрібна оптимізація корпусу, впровадження датчиків тиску для автоматизації інтервалів очищення та рішення для зберігання концентрату після його вилучення з фільтра”, – розповідає доктор Гаманн. Вона також додає: “Було б необхідно протестувати ефективність фільтрації інших типів частинок, які часто зустрічаються у стічних водах пральних машин, таких як волосся, бавовняні волокна, пісок, пил тощо. […] Якщо велика компанія, що займається фільтрами, візьметься за ці останні експерименти, а також за завдання з проєктування та виробництва, то він може бути готовий протягом одного-двох років”.
Результати дослідження були нещодавно опубліковані в науковому журналі “npj Emerging Contaminants”. Варто зазначити, що це не перший пристрій для видалення мікропластику, натхненний рибами. Ще у 2022 році студентка хімічного факультету Університету Суррея Елеанор Макінтош розробила роботизовану рибу-фільтратора, яка теоретично могла б виконувати подібну роботу.
