Czy rośliny mogą być odpowiedzią na zbliżające się zagrożenie zanieczyszczeniem mikroplastikiem? Naukowcy z UBC’s BioProducts Institute odkryli, że jeśli do warstwy pyłu drzewnego dodasz garbniki – naturalne związki roślinne, które sprawiają, że usta marszczą się, gdy gryziesz niedojrzały owoc – możesz stworzyć filtr, który wyłapuje praktycznie wszystkie cząsteczki mikroplastiku obecne w woda.
Chociaż na tym etapie eksperyment pozostaje w fazie laboratoryjnej, zespół jest przekonany, że rozwiązanie można łatwo i niedrogo skalować, gdy tylko znajdą odpowiedniego partnera branżowego.
Mikrodrobiny plastiku to małe kawałki plastikowych odpadów powstałe w wyniku rozkładu produktów konsumenckich i odpadów przemysłowych. Utrzymanie ich z dala od zasobów wodnych to ogromne wyzwanie, mówi dr Orlando Rojas, dyrektor naukowy instytutu i Kanada Excellence Research Chair in Forest Bioproducts.
Zwrócił uwagę na jedno badanie, które wykazało, że praktycznie cała woda z kranu jest zanieczyszczona mikroplastikami, oraz inne badania, z których wynika, że do 2025 r.
„Większość zaproponowanych do tej pory rozwiązań jest kosztowna lub trudna do skalowania. Proponujemy rozwiązanie, które potencjalnie można by zmniejszyć do użytku domowego lub zwiększyć do miejskich systemów oczyszczania. Nasz filtr, w przeciwieństwie do filtrów plastikowych, nie przyczynia się do dalszego zanieczyszczenia ponieważ wykorzystuje odnawialne i biodegradowalne materiały: kwasy garbnikowe z roślin, kory, drewna i liści oraz trocin drzewnych – produkt uboczny leśnictwa, który jest zarówno powszechnie dostępny, jak i odnawialny”.
Wychwytuje szeroką gamę tworzyw sztucznych
W ramach swoich badań zespół przeanalizował mikrocząsteczki uwalniane z popularnych torebek na herbatę wykonanych z polipropylenu. Odkryli, że ich metoda (nazywają ją „bioCap”) zatrzymuje od 95,2% do aż 99,9% cząstek plastiku w kolumnie wody, w zależności od rodzaju plastiku. Podczas testów na modelach mysich wykazano, że proces ten zapobiega gromadzeniu się mikroplastiku w narządach.
Dr Rojas, profesor na wydziałach nauki o drewnie, inżynierii chemicznej i biologicznej oraz chemii na UBC, dodaje, że trudno jest uchwycić wszystkie rodzaje mikrodrobin plastiku w jednym roztworze, ponieważ mają one różne rozmiary, kształty i ładunki elektryczne. .
„Istnieją mikrowłókna z odzieży, mikrokulki ze środków czyszczących i mydeł oraz pianki i granulki z przyborów kuchennych, pojemników i opakowań. Wykorzystując różne interakcje molekularne wokół kwasów garbnikowych, nasze rozwiązanie BioCap było w stanie usunąć praktycznie wszystkie te różne rodzaje mikroplastiku ”.
Współpraca nad zrównoważonymi rozwiązaniami
Metoda UBC została opracowana we współpracy z dr Junling Guo, profesorem w Centrum Materiałów Biomasy i Nanointerfejsów na Uniwersytecie Sichuan w Chinach. Wkład w prace wnieśli również Marina Mehling (ona/jej), doktorantka na wydziale inżynierii chemicznej i biologicznej UBC oraz dr Tianyu Guo (ona/jej), pracownik naukowy ze stopniem doktora w BioProducts Institute.
„Mikroplastiki stanowią coraz większe zagrożenie dla ekosystemów wodnych i zdrowia ludzkiego, co wymaga innowacyjnych rozwiązań. Cieszymy się, że multidyscyplinarna współpraca BioProducts Institute zbliżyła nas do zrównoważonego podejścia do walki z wyzwaniami, jakie stwarzają te cząsteczki plastiku” – powiedział dr Rojas .