Węglowe nanorurki pomogą oczyścić wodę z mikroplastiku
Pixabay / @ kalhh / CC0

Skręcone w spiralę węglowe nanorurki mogą oczyścić wodę z mikroplastiku, a dzięki magnetycznym domieszkom nadają się do regeneracji.

Określenie „mikroplastik” obejmuje fragmenty tworzyw sztucznych o średnicy mniejszej niż 5 milimetrów. Małe drobinki plastiku są stosowane w niektórych kosmetykach i produktach gospodarstwa domowego (na przykład w paście do zębów), ale przede wszystkim powstają na skutek powolnej degeneracji tworzyw sztucznych, chociażby butelek PET.

Mikroplastik zagraża zwłaszcza organizmom żyjącym w morzach i oceanach. Zjadany przez nie plastik „podróżuje” w górę łańcucha pokarmowego i może trafiać także do organizmów ludzi. Obecność tworzyw sztucznych w organizmie może negatywnie wpływać na zdrowie, na przykład na gospodarkę hormonalną. Rozkład mikroplastików w środowisku naturalnym trwa całe dziesięciolecia, zaś stacje uzdatniania wody i oczyszczalnie ścieków zazwyczaj nie mają możliwości odfiltrowywania tego rodzaju zanieczyszczeń.

Nowa metoda, opracowana przez zespół inżyniera Jiana Kanga z Curtin University w Perth w Australii, wykorzystuje skręcone w spiralę (dla większej wytrzymałości) węglowe nanorurki z domieszką azotu i manganu. Azot ułatwia rozkład mikroplastików, zaś mangan nadaje nanorurkom właściwości magnetyczne, dzięki którym mogą być odzyskiwane (zbierana za pomocą magnesów) i regenerowane.

Po zmieszaniu ze związkiem zwanym peroksymonosiarczanem nanorurki wytwarzają reaktywne formy tlenu, które rozkładają mikroplastiki na prostsze związki. Podgrzanie wody przyspiesza ten proces. Podczas wstępnych testów nanomateriały w ciągu kilku godzin oczyściły 80-mililitrowe próbki wody z około połowy zawartości mikroplastików.

Produkty rozpadu mikroplastików, takie jak aldehydy i kwasy karboksylowe, nie stanowią większego zagrożenia dla środowiska. Wystawione przez dwa tygodnie na ich działanie glony rozwijały się prawidłowo.

Zdaniem autorów badań w przyszłości urządzenia do uzdatniania wody wykorzystujące nanomateriały mogą nie tylko zapobiegać przedostawaniu się nowych zanieczyszczeń do środowiska, ale potencjalnie także usuwać cząstki plastiku z już zanieczyszczonych wód.

Stosowanie wysokiej temperatury w celu ułatwienia rozpadu mikroplastików może być niemożliwe w przypadku oczyszczalni, które muszą szybko przetwarzać duże ilości wody. Jednak Kang i jego współpracownicy pracują nad takim udoskonaleniem nanorurek, aby mogły wydajnie rozkładać mikroplastiki w niższej temperaturze.

źródło: naukawpolsce.pap.pl