Apa uzată provenită de la mașinile de spălat a fost considerată mult timp o sursă majoră de microplastice – fibre minuscule de plastic care se acumulează în mediu și se găsesc din ce în ce mai mult în corpul uman.
Oamenii de știință de la Universitatea din Bonn au propus o soluție neașteptată: un filtru modelat după sistemul de arc branhial al peștilor care se hrănesc prin filtrare. În timpul testelor inițiale, dispozitivul a eliminat peste 99% din fibrele microplastice din apă după spălare. Rezultatele au fost publicate în revista npj Emerging Contaminants, iar un brevet a fost deja depus pentru tehnologie, scrie echxplore.com.
Potrivit cercetătorilor, o singură mașină de spălat dintr-o familie de patru persoane poate emite până la 500 de grame de microplastice pe an. Principala sursă este abraziunea țesăturilor sintetice în timpul spălării. În prezent, aceste particule curg aproape nestingherite în canalizare, se acumulează în nămolul de la stațiile de epurare a apelor uzate și apoi sunt adesea returnate în mediu ca îngrășământ agricol. Drept urmare, microplasticele ajung nu numai în râuri și mări, ci și în câmpurile cultivate și, în cele din urmă, în lanțul trofic.
Au fost făcute încercări de filtrare a microplasticelor și anterior, dar soluțiile existente s-au dovedit departe de a fi ideale. Unele filtre se înfundă rapid, în timp ce altele nu oferă o purificare suficientă a apei. În căutarea unei alternative, o echipă condusă de Dr. Leandra Hamann și Dr. Alexander Blanke s-a orientat către biologie – în special către peștii care utilizează filtrarea extrem de eficientă pentru hrănire de milioane de ani.
Macroul, sardinele și hamsiile își obțin hrana prin trecerea apei printr-un sistem complex de arcuri branhiale. Aceste structuri formează o pâlnie: lată la gură și îngustându-se spre faringe. Pereții pâlniei sunt compuși din arcuri asemănătoare pieptenilor cu dinți fini, formând o „plasă” de filtrare naturală. Apa trece prin aceasta și iese prin branhii, în timp ce particulele de hrană sunt prinse și, datorită formei sistemului, se rostogolesc spre faringe. Acest lucru nu este doar eficient, ci previne și înfundarea – filtrul se curăță singur pe măsură ce funcționează.
Cercetătorii au replicat acest principiu în designul lor tehnic. Elementul central al noului filtru imită sistemul branhial al unui pește, iar carcasa permite integrarea acestuia direct într-o mașină de spălat și curățarea periodică. Oamenii de știință au variat dimensiunea ochiurilor de plasă și unghiul de deschidere al „pâlniei” folosind atât experimente de laborator, cât și modelare computerizată. În cele din urmă, au găsit o configurație care reține peste 99% din microplastice fără a sacrifica randamentul.
Fibrele colectate se acumulează la ieșirea filtrului și sunt îndepărtate automat de mai multe ori pe minut. Acestea pot fi deshidratate în continuare și presate în granule compacte, care trebuie îndepărtate doar la fiecare câteva zeci de spălări și aruncate la gunoiul menajer obișnuit. În plus, designul nu conține piese mobile complexe, ceea ce îl face potențial ieftin și fiabil pentru producția de masă.
Echipa Universității din Bonn, împreună cu Institutul Fraunhofer UMSICHT, a depus deja o cerere de brevet în Germania și pregătește documente pentru a proteja tehnologia la nivelul Uniunii Europene. În viitor, cercetătorii speră că producătorii de electrocasnice vor integra astfel de filtre în noile modele de mașini de spălat.
Acesta ar putea fi un pas important în lupta împotriva microplasticelor, care se găsesc acum nu numai în apă și alimente, ci și în laptele matern, placentă și chiar în țesutul cerebral uman. Soluția, inspirată de pești, demonstrează clar că uneori, pentru a realiza o descoperire tehnologică, este suficient să privim cu atenție modul în care natura a soluționat de mult timp și în mod fiabil această problemă.