Ученые создают крошечные магнитные катушки, которые могут разрушить пластик в океане
В океане больше кусков пластика, чем звезд в галактике Млечный Путь.
Ежегодно в океан поступает до 14 миллионов тонн пластика, 40 процентов которого считается «одноразовым», что означает, что он попадает в воду в течение того же года, в котором был произведен.
Большинство пластиков никогда не разрушаются полностью; они просто разбиваются на более мелкие кусочки, называемые микропластиками (5 миллиметров в поперечнике или меньше). Микропластики были найдены во всех уголках земного шара, от самой глубокой части Марианской впадины до вершины Французских Пиренеев.
Конечно, для решения этой проблемы пластического загрязнения необходимо ограничить производство пластмасс. Но новаторы также изучают способы очистки пластика и микропластика, которые уже находятся в океане.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Matter, ученые описывают новый тип нанотехнологий, которые могут помочь: крошечные магнитные «нано-катушки», которые создают химические реакции, чтобы разрушить микропластики в океане. Процесс превращает пластик в углекислый газ и воду.
Сяогуан Дуань, соавтор нового исследования, сказал Business Insider, что, хотя техника все еще находится в зачаточном состоянии, исследование «предоставляет возможное решение для решения глобальной проблемы».
Крошечные магнитные катушки могут разрушать микропластик
Нано-технология относится к чему-то меньше, чем одна миллиардная часть метра, или половина ширины человеческого волоса.
В этом случае Дуан и его команда создали микроскопические нанотрубки, сделанные из углерода и имеющие форму пружин кровати (именно поэтому их называют нано-катушками).
Трубы покрыты азотом и магнитным металлом, который называется марганцем. Эти два химических соединения взаимодействуют с нано-катушками, образуя высокореактивные молекулы кислорода, которые, в свою очередь, атакуют микропластики.
Процесс превращает кусочки пластика в безвредные солевые соединения, Co2 и воду.
Дуань и его команда добавили нано-катушки в пробы воды, загрязненные микропластичными загрязнителями, и наблюдали снижение микропластмасс на 30-50% в течение восьми часов. Затем ученые легко удалили нано-катушки из воды с помощью магнитов для последующего повторного использования.
Дуань сказал, что необходимы дополнительные испытания, прежде чем эта технология будет готова для использования на очистных сооружениях или в океане, но это их цель в долгосрочной перспективе.
«Наше настоящее исследование все еще находится на стадии проверки концепции в лабораторных масштабах», - сказал он.
Микропластики вездесущи
Тревожные количества микропластика были обнаружены в ряде неожиданных мест, включая малонаселенные острова в Индийском океане (где ученые обнаружили свыше 414 миллионов кусков мусора) и кишки крошечных животных, живущих в самой глубокой части Тихого океана, около 36000 футов вниз.
Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что в мировом океане содержится от 15 до 51 триллиона кусочков микропластика весом до 261 000 тонн.
Микропластики представляют собой проблему для морской жизни: исследование, проведенное в 2013 году, показало, что морские животные могут накапливать потенциально опасные химические вещества при употреблении этих пластиков. Это может привести к тому, что они будут страдать от опухолей и проблем с печенью.
По данным Смитсоновского института, большая часть рыбы и моллюсков, которых мы потребляем, содержат микропластики, и крошечные загрязнители обнаруживаются в нашем корме. Ученые еще не знают всех последствий, которые микропластики представляют для здоровья человека.
Решение пластической проблемы
Команда Дуана не единственная, кто исследует потенциальные решения пластического кризиса.
Боян Слат, 24-летний предприниматель, начал проект «Очистка океана» шесть лет назад. Его организация стремится очистить Большой Тихоокеанский мусорный участок, заполненный мусором вихрь, более чем в два раза превышающий размер Техаса.
Инструмент для захвата пластика длиной 2000 футов (600 метров) был вновь запущен в июне после того, как первая попытка в прошлом году оказалась неудачной.
Другой вариант, от победителя научной ярмарки Google в 2019 году, аналогичен тому, что предлагает команда Дуана. Fionn Ferriera, 18-летний подросток из графства Корк, Ирландия, обнаружил, что, комбинируя масло с магнитным соединением, называемым магнетитом, и добавляя этот раствор в воду, он смог извлечь около 90 процентов микропластиков в воде с помощью магнитов.
«На данном этапе я считаю, что все возможные решения должны быть рассмотрены и поощрены», - сказал Дуань.
Но он добавил, что ни одно из этих нововведений не должно рассматриваться как оправдание для дальнейшего наращивания производства и использования одноразовых пластиков.
«Предотвращение - это всегда лучшее решение», - сказал он.
Источник .