この驚くべき技術は飲料水からマイクロプラスチックを除去できるかもしれない

水ろ過技術の未来は明るいようです。

マイクロプラスチックが検出されました。

マイクロプラスチックは水、土壌、そして私たちの体内にも至る所に存在し、研究者たちはそれが私たちの健康にどのような影響を与えるのかまだ解明できていません。さらに悪いことに、マイクロプラスチックを除去するのは非常に困難です。しかし最近、科学者たちは意外な源、つまり音から新たな解決策を見出しました。

研究チームが、高周波音波を用いて水からマイクロプラスチックを除去する新たな方法を開発しました。従来の超音波ろ過技術とは異なり、この方法は理論上、独自の2段階プロセスで大小両方のマイクロプラスチック粒子を除去できるため、プラスチック汚染水を安全に飲用できるようになります。この研究成果は本日、アメリカ化学会の会議で発表されました。

マイクロプラスチックとは、直径5ミリメートル未満のプラスチック片のことです。これらは、水筒、発泡スチロールのカップ、アクリル絵の具といった大きなゴミが環境中で分解する際に発生することが多いです。長年、これらの小さなプラスチック片は注目されていませんでした。しかし2004年、海洋生態学者リチャード・トンプソンによる画期的な研究で、17の異なる海岸でマイクロプラスチックの存在が記録されました。それ以来、研究者が調べたあらゆる場所でマイクロプラスチックが見つかりました。土壌、海、そして私たちの体内にもマイクロプラスチックが混入しています。「（科学者たちは）人間の血液サンプルからマイクロプラスチックを発見しました」と、ニューメキシコ工科大学の分析化学者で、この研究の共著者であるメナケ・ピヤセナ氏は述べています。「ですから、これは将来、大きな影響を与えるでしょう。」

科学者たちは、大量のプラスチックが人体の健康にどのような影響を与えるのか、まだ明確な見解を持っていませんが、おそらく良くないでしょう。マイクロプラスチックは、炎症から不妊症、がんまで、あらゆる疾患と関連付けられていますが、微細なポリマー片がどのようにこれらの症状を引き起こすのかは依然として不明です。とはいえ、2019年以降、世界保健機関（WHO）はマイクロプラスチックを重大な懸念事項（そして潜在的な公衆衛生上の緊急事態）とみなしています。

現在、水から除去されるマイクロプラスチックのほとんどはフィルターを用いて捕捉されています。しかし、これらの装置は目詰まりを起こしやすく、定期的に取り外し、洗浄、交換する必要があり、大規模な場合にはすぐにコストがかさむ可能性があります。ピヤセナ氏と彼の研究室は、フィルターを使わずにマイクロプラスチックを除去する方法を見つけたいと考えていました。そして、超音波という新たな方法を発見しました。

新しい水洗浄技術は、ピヤセナ氏が「音響フォーカス」と呼ぶ手法に基づいています。

「つまり、音波を使って粒子を一定の範囲内に集める、あるいは凝縮させるということです」とピヤセナ氏は言う。この場合、音を柔らかな音楽や会話ではなく、人間の可聴範囲を超える超音波周波数の力波として考えると分かりやすい。鋼管のような限られた空間に音を当てると、これらの波は小さな粒子を押し寄せ合う。スピーカーが砂浜で砂粒の周りを跳ね回る様子を想像してみてほしい。

ピヤセナ氏のチームは、超音波を用いて水中のプラスチック廃棄物を除去した最初の研究チームではありません。昨年、インドネシアを拠点とする研究グループが「超音波洗浄装置」を試験し、淡水サンプルから微細なマイクロプラスチック粒子を最大95%除去できることを示しました（このシステムは海水では効果がはるかに低いことが判明しました）。しかし、ピヤセナ氏の研究とは異なり、このグループは幅180マイクロメートル未満のプラスチック片のみを試験しました。彼らはより大きな破片も同様の挙動を示すと想定していましたが、ピヤセナ氏と共著者たちは、必ずしもそうではないことを発見しました。

「（プラスチックが）大きいほど、何らかの形で濃縮される可能性が高くなります」とピヤセナ氏は述べた。純粋な淡水に浮遊させた状態で、研究者らが超音波の音量を上げ、側面のチューブからきれいな水が流れ出るようになると、あらゆるサイズのマイクロプラスチックがチューブの中央に凝集した。しかし、洗剤や柔軟剤を水に加えると、より大きなマイクロプラスチック（直径180～300マイクロメートル）が流路の側面に凝集し始めた。この場合、中央のチューブの水はきれいなままだったが、側面はプラスチックで汚染されたままだった。

あらゆるサイズのプラスチックを確実に除去するため、研究チームはまずマイクロプラスチックを除去し、次にやや大きなプラスチックを除去する2段階の浄水サイクルを開発しました。これにより、大きな粒子の82%と小さな粒子の70%以上を除去することができました。

しかし、このシステムを実社会に導入する前に、研究者たちはさらにテストを行う必要がある。例えば、「私たちは一つの水源でしかテストしていません」とピヤセナ氏は言う。しかし、塩分やその他の溶解ミネラルの濃度は水の密度に影響を与え、マイクロプラスチックの流れ方を変える可能性がある。あらゆる密度の水を効果的に浄化したいのであれば、研究チームはマイクロプラスチックがどのように反応するかを予測できる必要がある。

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出典: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html