Эта удивительная технология может удалить микропластик из питьевой воды

Будущее технологий фильтрации воды звучит блестяще.

Обнаружен микропластик.

Микропластик есть повсюду: в воде, почве и даже в нашем организме, и исследователи до сих пор не знают, как он влияет на наше здоровье. Что ещё хуже, от микропластика невероятно сложно избавиться. Но недавно учёные предложили новое решение, найденное неожиданным образом — в звуке.

Группа исследователей разработала новый метод очистки воды от микропластика с помощью высокочастотных звуковых волн. В отличие от предыдущих методов ультразвуковой фильтрации, их метод теоретически позволяет удалять как крупные, так и мелкие частицы микропластика в ходе уникального двухэтапного процесса, делая воду, загрязненную пластиком, безопасной для питья. Результаты были представлены сегодня на заседании Американского химического общества.

Микропластик определяется как любой пластиковый мусор размером менее 5 миллиметров в диаметре. Часто он попадает в окружающую среду из более крупных кусков мусора, таких как бутылки из-под воды, пенопластовые стаканчики или даже акриловая краска. Годами никто не обращал внимания на эти крошечные кусочки пластика. Но в 2004 году эпохальное исследование морского эколога Ричарда Томпсона задокументировало их присутствие на 17 различных пляжах. С тех пор они обнаруживались везде, куда ни глянь: в почве, в океане и даже в наших телах. «[Ученые] обнаружили микропластик в образцах человеческой крови», — говорит Менаке Пиясена, химик-аналитик из Технологического института Нью-Мексико и соавтор исследования. «Так что это окажет огромное влияние в будущем».

Учёные до сих пор не имеют чёткого представления о том, какое влияние весь этот пластик оказывает на здоровье человека, но, вероятно, это нехорошо. Микропластик связывают со многими заболеваниями: от воспалений до проблем с фертильностью и рака, хотя до сих пор неясно, как мельчайшие фрагменты полимера могут вызывать эти состояния. Тем не менее, с 2019 года Всемирная организация здравоохранения считает микропластик серьёзной проблемой (и потенциальной чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения).

В настоящее время большая часть микропластика удаляется из воды с помощью фильтров. Однако эти устройства часто засоряются; их необходимо регулярно удалять, очищать или заменять, что может быстро стать дорогостоящим в больших масштабах. Пиясена и его лаборатория хотели найти способ удаления микропластика без фильтров. И они нашли его: ультразвук.

Новая технология промывки водой основана на методе, который Пиясена называет «акустической фокусировкой».

«Это означает использование звуковых волн для концентрации или конденсации частиц в пределах определённого периметра», — говорит Пиясена. В этом случае полезно рассматривать звук не как тихую музыку или разговор, а как силовые волны на ультразвуковых частотах, превышающих диапазон человеческого слуха. При воздействии на ограниченное пространство, например, стальную трубу, эти волны сталкивают мелкие частицы — подобно тому, как динамик может отскакивать от песчинок на пляже.

Команда Пиясены не первая, кто использовал ультразвук для удаления пластиковых отходов из воды. В прошлом году группа исследователей из Индонезии протестировала «звуковой скруббер», способный удалять до 95% мельчайших частиц микропластика из образцов пресной воды (в соленой воде система оказалась гораздо менее эффективна). Однако, в отличие от исследования Пиясены, эта группа тестировала только фрагменты пластика размером менее 180 микрометров. Они предполагали, что более крупные фрагменты будут вести себя аналогичным образом, но Пиясена и его соавторы обнаружили, что это не обязательно так.

«Чем крупнее [пластик], тем выше вероятность его концентрации в той или иной степени», — сказал Пиясена. При погружении в чистую пресную воду микропластик всех размеров скапливался в середине трубки, когда исследователи увеличивали интенсивность ультразвука, позволяя чистой воде вытекать из боковых трубок. Но когда они добавляли в воду моющее средство или кондиционер для белья, более крупные частицы микропластика (диаметром от 180 до 300 микрометров) начинали скапливаться по стенкам канала. В этом случае вода в средней трубке оставалась чистой, в то время как стенки оставались загрязненными пластиком.

Чтобы гарантировать удаление пластика всех размеров, команда разработала двухступенчатый цикл очистки воды, в котором сначала удалялся микропластик, а затем пластик чуть более крупного размера. Таким образом, им удалось удалить 82% крупных частиц и более 70% мелких.

Но прежде чем развернуть систему в реальных условиях , исследователям необходимо провести ряд дополнительных испытаний. Например, «мы тестировали её только в одном источнике воды», — говорит Пиясена. Однако концентрация соли или других растворённых минералов может влиять на плотность воды, что меняет характер прохождения микропластика через неё. Чтобы эффективно очищать воду любой плотности, команде необходимо уметь предсказывать реакцию микропластика.

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