Jak usuwać z wody nanoplastik?

Związek o party na błękicie pruskim - substancji powszechnie używanej do barwienia dżinsów - wydajnie usprawnia usuwanie nanoplastiku z wody. Można go zastosować w oczyszczalniach ścieków czy stacjach uzdatniania wody - uważają naukowcy.

Zanieczyszczenie plastikiem środowiska to rosnący problem, na który od dawna zwracają uwagę coraz liczniejsi naukowcy. Nie chodzi tylko o duże odpady, ponieważ te rozpadają się na coraz mniejsza cząstki o rozmiarach mikro-, a później nanometrów.

Jak wyjaśniają autorzy nowej pracy opublikowanej w piśmie "Water Research" (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135423009831?via%3Dihub), cząstek o średnicy większej niż 20 um nie da się z wody usunąć nawet w typowych stacjach uzdatniania. Aby można było się ich pozbyć, konieczne jest doprowadzenie ich do tworzenia dużo większych aglomeratów. Mogą tego dokonać specjalne substancje zawierające jony żelaza lub aluminium, ale mają one dużą wadę - same pozostają w wodzie i są toksyczne dla ludzi.

Jak donoszą badacze z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST), można jednak wykorzystać błękit pruski - bezpieczną substancję opartą na metaloorganicznym szkielecie. Związek ten stosuje się m.in. do barwienia dżinsów na niebiesko. Wcześniej, po katastrofie w Fukushimie, zauważono, że może posłużyć do usuwania z wody radioaktywnego cezu.

Badacze z KIST testowali właśnie tę właściwość barwnika, gdy odkryli jego działanie na nanoplasitk. Ostatecznie zmodyfikowali błękit pruski, tak aby spełniał swoje zadanie jeszcze lepiej i teraz pozwala na usuwanie nawet plastikowych cząstek o rozmiarach zaledwie 150 nm. Wprowadzony do wody, pod wpływem światła słonecznego doprowadza on cząstki nanoplastiku do łączenia się w kilka tysięcy razy większe agregaty, które można łatwo usunąć.

W dotychczasowych eksperymentach naukowcom udawało się oczyścić wodę z takich cząstek, z 99 procentową skutecznością. Co więcej, opracowane przez badaczy cząsteczki mają tak dużą wydajność, że agregują nanoplastik o masie nawet trzykrotnie większej niż one same. Pod tym względem wynalazek działa aż 250 razy lepiej od dotychczas stosowanych związków opartych na żelazie lub aluminium.

Kolejną zaletą jest to, że gdy już spełni swoje zadanie, można go z łatwością usunąć z wody. "Technologia ta ma duży potencjał, jeśli chodzi o komercjalizację. To dlatego, że materiał ten można zastosować w rzekach, oczyszczalniach ścieków, stacjach uzdatniania wody" - mówi dr Jae-Woo Choi z KIST. "Zasada działania tego materiału sprawia, że można go użyć do usuwania z wody nie tylko mikroplastiku, ale różnych zanieczyszczeń" - dodaje pierwszy autor publikacji, dr Youngkyun Jung.

Marek Matacz