Advanced Materials: Растительные фильтры станут спасением от микропластика

Могут ли растения стать ответом на надвигающуюся угрозу загрязнения окружающей среды микропластиком? Ученые из Института биопродуктов UBC отвечают утвердительно.

Если к слою древесной пыли добавить танины — природные соединения растений, от которых морщится рот, когда вы надкусываете недозрелый фрукт, — то можно создать фильтр, задерживающий практически все частицы микропластика, присутствующие в воде.

Хотя на данном этапе эксперимент остается лабораторным, команда уверена, что решение можно легко и недорого масштабировать, если найти подходящего промышленного партнера.

Микропластик — это крошечные частицы пластикового мусора, образующиеся в результате распада потребительских товаров и промышленных отходов. По словам доктора Орландо Рохаса (Orlando Rojas), научного директора института и заведующего кафедрой канадских исследований в области лесных биопродуктов, предотвращение их попадания в водоемы представляет собой огромную проблему.

Он отметил, что, согласно одному из исследований, практически вся водопроводная вода загрязнена микропластиком, а согласно другим исследованиям, к 2025 г. в окружающей среде будет рассеяно более 10 млрд тонн неуправляемых пластиковых отходов.

Большинство предложенных до сих пор решений являются дорогостоящими или трудно масштабируемыми. Мы предлагаем решение, которое можно масштабировать как для домашнего использования, так и для муниципальных очистных систем. Наш фильтр, в отличие от пластиковых, не способствует дальнейшему загрязнению окружающей среды, поскольку в нем используются возобновляемые и биоразлагаемые материалы: дубильные кислоты из растений, коры, древесины и листьев, а также древесные опилки — побочный продукт лесного хозяйства, который широко доступен и возобновим.

Улавливает широкий спектр пластиков

В рамках своего исследования группа специалистов проанализировала микрочастицы, выделяемые из популярных чайных пакетиков, изготовленных из полипропилена. Они обнаружили, что их метод (они назвали его «bioCap») задерживает от 95,2% до 99,9% пластиковых частиц в толще воды в зависимости от типа пластика. При тестировании на мышиных моделях было доказано, что этот процесс предотвращает накопление микропластика в органах.

Доктор Рохас, профессор кафедры деревоведения, химической и биологической инженерии и химии UBC, добавляет, что уловить все виды микропластика в растворе очень сложно, поскольку они имеют разные размеры, формы и электрические заряды.

Это и микроволокна из одежды, и микробисер из чистящих средств и мыла, и пена, и гранулы из посуды, контейнеров и упаковки. Используя преимущества различных молекулярных взаимодействий вокруг дубильных кислот, наше решение bioCap смогло удалить практически все эти различные виды микропластика.

Сотрудничество в области устойчивых решений

Метод UBC был разработан в сотрудничестве с доктором Цзюньлин Го, профессором Центра материалов из биомассы и наноинтерфейсов Сычуаньского университета (Китай). В работе также принимали участие Марина Мелинг (она/он), аспирант кафедры химической и биологической инженерии UBC, и доктор Тяню Го (она/он), постдокторский исследователь Института биопродуктов.

Микропластик представляет собой растущую угрозу для водных экосистем и здоровья человека, требуя инновационных решений. Мы рады, что междисциплинарное сотрудничество Института биопродуктов приблизило нас к созданию устойчивого подхода к борьбе с проблемами, создаваемыми этими пластиковыми частицами, — заключает доктор Рохас.

16.08.2023