Фільтр за принципом зябер риби затримує 99,6% мікропластику

Кожне прання відправляє у каналізацію мікроскопічні пластикові волокна. Ці фрагменти синтетичних тканин проходять крізь більшість фільтрів очисних споруд і потрапляють у ріки, ґрунти та продукти харчування. Дослідники з Боннського університету знайшли спосіб зупинити їх, адаптувавши технологію фільтрації, якою риби користуються мільйони років.

Анчоуси, сардини та скумбрія живляться, пропускаючи воду через гребінчасті дуги, вистелені дрібними зубцями. Ці структури затримують планктон, але пропускають воду. Вчені називають це напівперехресною фільтрацією: частинки ковзають уздовж поверхні фільтра, а не вдаряються в нього.

«Під час поглинання їжі вода протікає через проникну стінку воронки, фільтрується, і очищена вода виходить через зябра. Планктон занадто великий для цього, його затримує природна структура сита. Завдяки формі воронки він котиться до глотки, де накопичується, доки риба не ковтне і не очистить систему», — пояснив біолог Александер Бланке, співавтор дослідження.

Цей механізм самоочищення надихнув біолога Леандру Гаманн створити фільтр, що імітує зябра. У статті, опублікованій у журналі npj Emerging Contaminants, команда описує пристрій, виготовлений за допомогою тривимірного друку. Він має форму конуса всередині труби. Вода входить через широкий кінець і тече вздовж сітки під невеликим кутом. Частинки не застрягають, а котяться по поверхні й збираються на кінчику.

У тестах фільтр видалив до 99,6 відсотка мікропластикових волокон зі стічних вод пральних машин і не засмічувався. «Ми знайшли комбінацію параметрів, що дозволяє нашому фільтру відокремлювати понад 99 відсотків мікропластику з води, але не блокуватися», — зазначила Гаманн.

Ключ до успіху — кут нахилу сітки близько 11 градусів відносно потоку. Періодичні імпульси води змивають волокна у вихідну камеру, залишаючи фільтр чистим. Весь процес повторюється автоматично, імітуючи ковтання риби.

Мікропластик належить до найпоширеніших забруднювачів планети. Одне домогосподарство може відправляти до 500 грамів мікропластикових волокон у стічні води щороку. Навіть коли очисні споруди захоплюють більшість, ці волокна накопичуються в мулі, який часто використовують як добриво.

За словами Гаманн, фільтр може з'явитися у продажу протягом одного-двох років, якщо велика компанія візьметься за останні експерименти та виробництво.