Microplasticele au ajuns să fie prezente aproape oriunde s-ar uita oamenii de știință, dar eleva Mia Heller a inventat un filtru de apă pentru microplastice care folosește ferofluidul (un lichid magnetic) pentru a elimina peste 95% din particulele contaminante, oferind o alternativă ieftină la filtrele clasice cu membrană.
O elevă de liceu din Virginia a construit un sistem inovator de filtrare care elimină peste 95% din microplasticele din apa potabilă. În loc să se bazeze pe membranele tradiționale de filtrare, abordarea ei se folosește de un principiu fascinant: utilizează un lichid magnetic, cunoscut sub numele de ferofluid, pentru a extrage particulele minuscule de plastic direct din fluxul de apă.
Termenul de ferofluid descrie un lichid care devine puternic magnetizat în prezența unui câmp magnetic. Acesta se lipește fizic de microplastice, permițând ca amestecul toxic să fie pur și simplu „tras” din apă cu ajutorul unor magneți.
Această idee vine într-un moment critic. De la adâncurile oceanelor și până la organele umane, răspândirea microplasticelor trezește îngrijorări majore, chiar dacă impactul lor complet asupra sănătății este încă în curs de studiu. În orașul ei natal, Warrington, Virginia, contaminarea apei a transformat această problemă într-o realitate greu de ignorat. Rapoartele locale au indicat prezența substanțelor perfluoroalchilate (PFAS) și a microplasticelor în rețea, lăsând locuitorii în situația de a se ocupa singuri de filtrarea apei. Această situație a determinat-o pe Mia Heller, elevă la Liceul Kettle Run, să înceapă să experimenteze cu un cu totul alt tip de soluție.
Într-o perioadă în care studiile confirmă prezența microplasticelor inclusiv în creierul uman, inovația demonstrează că soluțiile de purificare a apei pot fi scalabile și accesibile, fără a depinde exclusiv de infrastructura municipală.
O problemă casnică transformată într-un prototip funcțional
Interesant este că Mia Heller nu și-a început munca într-un laborator, ci chiar în propria casă. După cum explică Smithsonian Magazine, familia ei instalase un sistem de filtrare a apei care funcționa, dar care necesita o întreținere constantă, filtrele trebuind înlocuite mereu. Această rutină a devenit punctul de plecare pentru proiectul ei. Ea și-a dorit ceva mai simplu, cu mai puține piese care să necesite schimbare.
„M-a inspirat să proiectez un filtru fără utilizarea membranelor, pentru a reduce costurile și nevoile de întreținere asociate cu filtrarea apei”, a explicat ea.
De-a lungul timpului, proiectul ei a evoluat într-un sistem ingenios format din trei părți distincte: o cameră pentru apă, una pentru ferofluid și o unitate mai mică unde are loc separarea propriu-zisă. Principiul de bază este pe cât de simplu, pe atât de eficient. Ferofluidul se lipește de particulele de microplastic, iar un câmp magnetic extrage apoi întregul amestec din apă. Ulterior, fluidul este recuperat și reutilizat, astfel încât sistemul nu se bazează pe componente de unică folosință.
Microplasticele se răspândesc rapid, chiar și în interiorul nostru
Agenția pentru Protecția Mediului (EPA) definește microplasticele ca fiind particule cu dimensiuni cuprinse între 1 nanometru și 5 milimetri. Ele sunt suficient de mici pentru a trece prin multe sisteme de filtrare standard și, după cum se pare, pentru a pătrunde direct în organismele vii.
Cercetările menționate în sursă arată că aceste particule au fost găsite deja în peste 1.300 de specii. Mai mult, după cum a raportat Matthew J. Campen de la Universitatea din New Mexico, aceste fragmente au fost detectate în părți ale corpului uman, de la creier până la țesutul osos. Aceeași sursă a menționat că nivelurile din probele de creier uman au crescut cu aproximativ 50 la sută în mai puțin de un deceniu. Oamenii de știință încă încearcă să determine ce înseamnă acest lucru cu exactitate.
„Există încă multe întrebări cu privire la faptul dacă aceste materiale plastice ne afectează cu adevărat sănătatea în acest moment”, a spus Campen, „ar putea exista probleme legate de bolile cardiovasculare și, potențial, de bolile neurologice.”
Cum funcționează noul filtru pentru microplastice pe bază de ferofluid
Pentru a verifica riguros cât de bine funcționa sistemul ei, Heller și-a construit propriul senzor de turbiditate pentru a urmări particulele din apă. Potrivit sursei, prototipul ei a eliminat un impresionant 95,52% din microplastic și a reușit să recupereze 87,15% din ferofluid.
Acest lucru plasează inovația ei în același interval, sau chiar ușor peste ceea ce pot realiza stațiile tradiționale de tratare a apei, a căror eficiență este de obicei între 70 și peste 90%.
Există încă câteva probleme nerezolvate. Campen a declarat că un aspect cheie va fi asigurarea faptului că microplasticele capturate pot fi eliminate în siguranță, fără a crea pur și simplu o nouă poluare. O altă provocare tehnică este scara, deoarece ferofluidul rămâne scump de produs în cantități mari.
Deocamdată, Mia Heller își vede sistemul ca pe ceva care s-ar potrivi perfect sub chiuveta din bucătărie, mai degrabă decât în interiorul unei stații mari de tratare. Ea intenționează să-și testeze rezultatele la nivel profesional înainte de a se gândi la ce urmează pentru această tehnologie.
Până când această tehnologie de eliminare a microplasticelor va ajunge la nivel comercial, succesul prototipului dovedește că alternativele ecologice și accesibile pot redefini viitorul tratării apei potabile.
