biocap

Jesmo li na pomolu jednostavnog rješenja u borbi protiv mikroplastike?

17.08.2023 u 11:42

Bionic
Reading

Znanstvenici su možda pronašli učinkovit ekološki način za uklanjanje mikroplastike iz vode pomoću lako dostupnih biljnih materijala. Utvrđeno je da njihov uređaj hvata do 99,9 posto široke palete mikroplastike za koju se zna da predstavlja zdravstveni rizik za ljude

Zdravstveni problemi koje predstavlja nano ili mikroplastika i razvoj učinkovitih načina za njezino izdvajanje iz vode u središtu su istraživanja mnogih kompanija i organizacija, no trenutno ne postoji dostupna praktična tehnologija za univerzalno i brzo hvatanje mikroplastike. Ipak, stručnjaci sa Sveučilišta British Columbia u Kanadi možda su osmislili biorazgradivo i obnovljivo rješenje.

Njihov uređaj, koji su nazvali bioCap, iskorištava svojstva ostataka drva, uključujući piljevinu, i prirodnih polifenola, koji generiraju jake molekularne interakcije s polimernim česticama, uključujući mnogu mikroplastiku.

Kako bi stvorili bioCap, istraživači su koristili piljevinu kao supstrat kroz koji su filtrirali vodu, s obzirom na njegovu vrhunsku kemijsku i fizičku stabilnost te činjenicu da sadrži celulozu, hemicelulozu i lignin, a koji olakšavaju učinkovit transport vode. Modificirali su piljevinu dodavanjem taninske kiseline, prirodnog biljnog polifenola koji se nalazi u gotovo svim biljkama bez podzemnog korijenskog sustava.

Testirajući njegovu sposobnost hvatanja mikroplastike, istraživači su pumpali vodu bogatu mikroplastikom kroz cijev koja je sadržavala bioCap. Mikroplastika korištena u eksperimentu bila je ona otkrivena u okolišu, uključujući polistiren (PS), poli(metil metakrilat) (PMMA), polipropilen (PP), polivinil klorid (PVC), polietilen tereftalat (PET) i polietilen (PE).

Analiza skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) potvrdila je hvatanje mikročestica bez primjetne promjene strukture piljevine s dodanim slojem taninske kiseline. Tako je bioCap uklonio između 95,2 i 99,9 posto sve mikroplastike. Piljevina koja nije tretirana taninskom kiselinom imala je nisku stopu uklanjanja, manje od 10 posto, a što pokazuje da je polifenol ključan za hvatanje mikroplastike.

‘Postoje mikrovlakna iz odjeće, mikrozrnca iz sredstava za čišćenje, sapuna i pjene te kuglice iz posuđa, spremnika i pakiranja’, rekao je Orlando Rojas, jedan od autora studije. ‘Iskorištavanjem prednosti različitih molekularnih interakcija oko taninskih kiselina, naše rješenje bioCap uspjelo je ukloniti gotovo sve te različite vrste mikroplastike’, dodao je Rojas.

Istraživači su zatim testirali sposobnost bioCapa da ukloni manje mikročestice (110 nm), za koje je poznato da prolaze krvno-moždanu barijeru i predstavljaju rizike za zdravlje. Dvije skupine miševa hranjene su ili bioCapom tretiranom ili netretiranom vodom jedan tjedan, a njihovi su organi ispitani na razini mikročestica. Voda filtrirana bioCapom rezultirala je manjim nakupljanjem mikročestica u organima životinja.

Istraživači kažu da je bioCap jednostavan i jeftin za proizvodnju te da se može povećati ili smanjiti, ovisno o njegovoj namjeni.

‘Većina dosad predloženih rješenja skupa je ili ih je teško proširiti’, rekao je Rojas. ‘Predlažemo rješenje koje bi se potencijalno moglo smanjiti na razinu kućne upotrebe ili povećati za veće komunalne sustave za pročišćavanje. Naš filtar, za razliku od plastičnih filtara, ne pridonosi daljnjem zagađenju jer koristi obnovljive i biorazgradive materijale: taninske kiseline iz biljaka, kore, drva i lišća te drvne piljevine – šumski nusproizvod koji je široko dostupan i obnovljiv.'

Studija je objavljena u časopisu Advanced Materials.