Bobinele magnetice mici ar putea ajuta la descompunerea poluării cu microplastic

O nouă modalitate de a descompune microplasticele ar putea ajuta la curățarea căilor navigabile de aceste mici bucăți de gunoi, care pot prezenta riscuri pentru sănătatea oamenilor și a altor animale.

De obicei, stațiile de tratare a apei nu sunt echipate pentru a filtra microplasticele, cum ar fi mărgelele exfoliante sau fulgii sparți de pe bucăți mai mari de gunoi, cum ar fi sticlele de apă (SN: 8/9/14, str. 9). Aceste particule deranjante pot dura zeci de ani pentru a se descompune în mod natural, dar noile nanomateriale care produc substanțe chimice care degradează plasticul ar putea descompune mult mai rapid acest detritus. În testele preliminare, nanomaterialele au curățat unele mostre de apă cu aproximativ jumătate din conținutul lor de microplastic în doar câteva ore, au raportat cercetătorii online pe 31 iulie. materie.

În viitor, instalațiile de tratare a apei care folosesc aceste nanomateriale ar putea ajuta nu numai la prevenirea pătrunderii noilor poluanți microplastici în mediu, ci și la eliminarea potențialului particulelor din căile navigabile poluate.

Această metodă de purificare a apei folosește nanotuburi de carbon acoperite cu azot. Atunci când sunt amestecate cu un compus numit peroximonosulfat, nanotuburile generează substanțe chimice cunoscute sub numele de specii reactive de oxigen, care sfărâmă microplasticele în componente chimice mai mici. Încălzirea apei accelerează acest proces. Manganul încorporat în fiecare nanotub a făcut tuburile magnetice, permițându-le să fie pescuite din apă folosind magneți pentru reutilizare.

nanotuburi de carbon
PRIVOR DE NANOSIME MVP-urile noii tehnici de curățare a apei sunt nanotuburi de carbon minuscule (unul prezentat în această imagine cu microscopie electronică de scanare), care sunt răsucite în spirale pentru o rezistență sporită. Când aceste nanobobine acoperite cu azot sunt amestecate cu un compus numit peroximonosulfat în apă, ele produc substanțe chimice care descompun microplasticele.J. Kang et al/Matter 2019

Jian Kang, inginer chimist la Universitatea Curtin din Perth, Australia și colegii săi și-au testat tehnica pe mostre de apă de 80 de mililitri contaminate cu particule de microplastic. Tratamentul cu nanotuburi de carbon în apă încălzită la 120° Celsius timp de opt ore a redus cantitatea de microplastic din apă cu aproximativ 30 până la 50 la sută.

Produsele secundare chimice ale acestei descompunere microplastică, cum ar fi aldehidele și acizii carboxilici, nu reprezintă pericole majore pentru mediu, spune Long Chen, inginer de mediu la Universitatea Northeastern din Boston, care nu este implicat în lucrare. Echipa lui Kang, de exemplu, a descoperit că expunerea algelor verzi la apă care conține subprodusele microplastice timp de două săptămâni nu a afectat creșterea algelor.

„Există o întreagă baterie de teste” care ar putea evalua în continuare riscurile de mediu ale acestei tehnici, spune Bart Koelmans, om de știință de mediu la Wageningen University & Research din Țările de Jos, care nu este implicat în lucrare. Experimentele viitoare ar putea investiga efectele asupra altor actori majori din ecosistemele acvatice, inclusiv fitoplanctonul, zooplanctonul și peștii.

Utilizarea căldurii pentru a facilita descompunerea microplasticului poate să nu fie fezabilă pentru instalațiile de purificare care trebuie să proceseze rapid multă apă, spune Chen. Dar Kang și colegii lor lucrează acum pentru a-și rafina nanotuburile pentru a descompune microplasticele mai eficient, fără ajutorul temperaturilor ridicate.

„Este grozav să aveți această opțiune ca instrument într-o cutie de instrumente” pentru a reduce poluarea cu microplastic, spune Koelmans. „Este inovator, [and] este o chimie grozavă.” Dar elaborarea de noi strategii de curățare a plasticului „nu ar trebui să ne excludă să ne gândim la care este adevărata problemă și aceasta este [release] de plastic în locuri unde nu îi aparține”, spune el.