اسفنج زیستی؛ راه‌حلی برای حذف میکروپلاستیک‌ها از محیط زیست
میکروپلاستیک‌ها به اقیانوس‌های ما حمله می کنند و آب را در سراسر کره زمین آلوده می‌کنند. آلودگی میکروپلاستیک در محیط‌های خشکی و آبی با سرعت قابل توجهی در حال افزایش است و توسعه رویکردهای جهانی برای اصلاح به فوریت مورد نیاز است. برای یافتن راه حلی، تیم محققی از دانشگاه ووهان که در چین مستقر بودند، اقدام به طراحی یک ماده جاذب پایدار و سازگار از طریق خودآرایی فوق مولکولی دو تا از فراوان‌ترین پلی ساکاریدهای موجود در طبیعت کردند: کیتین، مشتق شده از ماهی مرکب و سلولز از پنبه تهیه می‌شود.
فوم بیوپلیمری به‌دست‌آمده دارای ساختاری بسیار متخلخل و به هم پیوسته، با سطحی با بار منفی و مثبت و مکان‌های فعال متعددی بود که به گفته محققان، «برهمکنشهای چند سطحی برای حذف کارآمد میکروپلاستیک» را تضمین می‌کرد.
در طول آزمایش اولیه، آنها دریافتند که این ماده قادر است ذرات ریز پلی استایرن، پلی متیل متاکریلات، پلی پروپیلن و پلی اتیلن ترفتالات را به دلیل تعاملات بین مولکولی متعددی که بین فوم و پلاستیک رخ می‌دهد، به طور موثر جذب کند.
آنها سپس بررسی کردند که فوم در نمونه‌های آبیاری، دریاچه و آب ساحلی – حاوی انواع فلزات سمی، رنگ‌های شیمیایی و سایر آلاینده‌ها – چه عملکردی از خود نشان می‌دهد. به همین منظور محققان در آزمایشات خود از نمونه‌های آب جمع آوری شده از محیط‌های مختلف من جمله حوضچه‌ها، دریاچه‌ها، آب دریا و آب آبیاری استفاده کردند. آنها دریافتند که این ماده میکروپلاستیک‌ها را با راندمان 98 تا 99.9 درصد حذف می‌کند. حتی پس از پنج چرخه، راندمان حذف این فوم بین 95٪ تا 98٪ بود. این کارایی از بیشتر سیستم‌های موجود پیشی می‌گیرد که اغلب گران هستند و پیاده سازی آن در مقیاس بزرگ دشوار است.
آنها همچنین دریافتند که عملکرد جذب نیز بهبود یافته است. در آزمایش اولیه آنها دریافتند که این ماده قادر به جذب موثر ذرات ریز پلی استایرن، پلی متیل متاکریلات، پلی پروپیلن و پلی اتیلن ترفتالات به دلیل برهمکنشهای بین مولکولی متعددی است که بین فوم و پلاستیک رخ می‌دهد.
محققان خاطر نشان کردند که اسفنج در عین اینکه زیست تخریب پذیر است، از مزیت تولید آسان نیز برخوردار است. برخلاف سایر محلول‌های فیلتراسیون پیچیده، کیتین و سلولز به طور گسترده در دسترس و ارزان هستند که می‌تواند تولید در مقیاس بزرگ را امکان‌پذیر کند.
پتانسیل این نوآوری با کاربردهای احتمالی در سیستم‌های فیلتراسیون خانگی یا صنعتی و همچنین در دستگاه‌هایی مانند ماشین لباسشویی، بسیار زیاد به نظر می‌رسد. چالش اصلی فعلی، آزمایش اثربخشی آن در مقیاس بزرگ است.
موضوع میکروپلاستیک ها به اقیانوس ها محدود نمی‌شود. این ذرات در هوا، آب آشامیدنی و حتی غذا نیز وجود دارند. مطالعات تخمین می‌زند که یک فرد سالانه حدود 4000 ذره پلاستیکی مصرف می‌کند. علاوه بر این، میکروپلاستیک‌ها می‌توانند حامل مواد سمی مانند پلی فلوئوروآلکیل (PFAS) باشند که با خطرات سلامتی مرتبط است.
با وجود تداوم این آلودگی، این اسفنج می‌تواند راه حلی موثر و پایدار ارائه دهد. با این حال، سؤالاتی در مورد مدیریت میکروپلاستیک های جذب شده توسط مواد باقی می‌ماند. محققان همچنین باید از تأثیر بلندمدت آن بر اکوسیستم‌ها اطمینان حاصل کنند.
در نهایت، اسفنج کیتین و سلولز می‌تواند به ابزاری کلیدی در مبارزه با آلودگی پلاستیک تبدیل شود. اما همانطور که یک متخصص در استرالیا تاکید کرد، مهم است فراموش نکنید که بهترین راه حل کاهش تولید پلاستیک، در منبع آن است.
نویسنده خبر: فاطمه درویشی
رفرنس خبر:
بدون دیدگاه