Najnowsze informacje - nurkowanie, podróże, fotografia podwodna i sporty wodne

Filtr do pralki inspirowany rybami zatrzymuje ponad 99% mikroplastiku

3 790

Codzienne pranie, choć na pierwszy rzut oka neutralne dla środowiska, stało się jednym z istotnych źródeł zanieczyszczenia mikroplastikiem. Mikroskopijne włókna odrywające się od syntetycznych tkanin trafiają do ścieków, a następnie do gleby, wód i organizmów żywych. Skala zjawiska sprawia, że naukowcy coraz częściej szukają rozwiązań, które ograniczą emisję mikroplastiku już na etapie gospodarstwa domowego.

 

 

Problem mikroplastiku z pralek

Podczas każdego cyklu prania z ubrań uwalniane są drobne włókna plastiku. Szacuje się, że pralka używana przez czteroosobową rodzinę może generować nawet do 500 gramów mikroplastiku rocznie. Cząsteczki te trafiają do osadów ściekowych, które często wykorzystywane są jako nawóz, co powoduje ich dalsze rozprzestrzenianie w środowisku. Badania wykazały obecność mikroplastiku m.in. w łożysku, mleku matki oraz tkance mózgowej, co dodatkowo zwiększa presję na znalezienie skutecznych metod ograniczania emisji.

 

 inspirowany rybami zatrzymuje ponad 99%
Fot.: Pixaoppa / Pixabay

Nie każdy filtr radzi sobie z mikroplastikiem

Producenci sprzętu AGD od lat testują różne systemy filtrujące, jednak wiele z nich okazuje się niewystarczających. Część filtrów szybko się zatyka, inne nie wychwytują najmniejszych cząstek. Jak podkreślają badacze, klasyczne rozwiązania opierają się na płaskich barierach, w które uderzają włókna, blokując przepływ wody i obniżając skuteczność całego mechanizmu.

 

Pomysł podpatrzony pod wodą

Przełom przyniosło sięgnięcie po wzorce znane z natury. Naukowcy postanowili przyjrzeć się rybom filtrującym, takim jak sardynki czy makrele, które od milionów lat skutecznie oddzielają cząstki stałe od wody. Ich układ skrzelowy działa jak naturalny filtr krzyżowy – wydajny, odporny na zapychanie i samoczyszczący.

A Stożkowy układ łuków skrzelowych o danym kącie natarcia α jest naśladowany przez struktury wsporcze elementów filtrujących (niebieskie strzałki). Element filtrujący jest opisany średnicą otworu wlotowego L M i średnicą otworu wylotowego L C o długości filtra L F i całkowitej długości L T . B Radełka skrzelowe (GR) i ząbki (D) tworzą oczka (czerwone pole) i są naśladowane za pomocą zakupionej siatki filtrującej, która jest przyklejona do struktur wsporczych. C Struktury powierzchniowe obserwowane u scombridów żerujących na ramie są naśladowane przez rząd elipsoid, które naśladują krótkie GR, a haczykowata taśma naśladuje ząbki i zęby i jest przyklejona do elementu filtrującego Large-11.

 

Jak skrzela ryb zamieniono w technologię

Nowy filtr do pralek opiera się na lejkowatej konstrukcji inspirowanej łukami skrzelowymi ryb. Woda przepływa przez powierzchnię filtrującą, natomiast włókna mikroplastiku nie uderzają w barierę, lecz przesuwają się po niej w jednym kierunku. Dzięki temu cząsteczki są skutecznie wychwytywane, a filtr nie traci drożności. Odpowiednio dobrane rozmiary oczek oraz kąt nachylenia lejka pozwoliły osiągnąć skuteczność przekraczającą 99% usuwania mikroplastiku.

 

Naukowcy, którzy postawili na biologię

Za opracowanie rozwiązania odpowiada zespół badaczy z Uniwersytetu w Bonn, współpracujący z Instytutem Fraunhofera UMSICHT. Prace prowadzone były przez biologów i inżynierów, którzy połączyli obserwacje przyrodnicze z modelowaniem komputerowym oraz testami laboratoryjnymi.

 

Laboratoria, testy i twarde dane

Skuteczność filtra potwierdzono w badaniach opublikowanych w czasopiśmie „npj Emerging Contaminants”. W testach laboratoryjnych urządzenie usuwało ponad 99% włókien plastiku ze ścieków pochodzących z pralek. Co istotne, konstrukcja nie wymaga skomplikowanych elementów ruchomych, co znacząco obniża potencjalne koszty produkcji.

Od badań do pralki w domu

Projekt znajduje się obecnie na etapie procedury patentowej w Niemczech oraz w Unii Europejskiej. Naukowcy liczą, że rozwiązanie zostanie zaadaptowane przez producentów sprzętu AGD i trafi do seryjnie produkowanych pralek. Wychwycony mikroplastik jest regularnie odsysany i może być sprasowany w niewielki granulat, który użytkownik usuwa co kilkadziesiąt prań.

 

Choć nowy filtr nie rozwiąże globalnego problemu mikroplastiku w całości, może znacząco ograniczyć jego emisję u samego źródła. Połączenie biologicznej inspiracji, wysokiej skuteczności i prostoty konstrukcji sprawia, że rozwiązanie z Bonn ma realną szansę stać się nowym standardem w pralkach przyszłości.

źródło: Leandra Hamann, Christian Reuß, Hendrik Herzog, Kristina Schreiber, Christian Geitner, Alexander Blanke. A self-cleaning, bio-inspired high retention filter for a major entry path of microplasticsnpj Emerging Contaminants, 2025; 1 (1) DOI: 10.1038/s44454-025-00020-2

 

Magazyn BlueLife

Spodobał Ci się artykuł? Wesprzyj naszą dalszą pracę.
Inwestuj w wolne media, które szanują Twoją prywatność.

Prześlij symboliczną wpłatę