Ο ήχος μπορεί να απομακρύνει με επιτυχία τα μικροπλαστικά σκουπίδια από το νερό

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα μικροπλαστικά αποτελούν μια συνεχώς αυξανόμενη οικολογική απειλή και απειλή για την υγεία, με τους επιστήμονες να έχουν μόλις αρχίσει να κατανοούν την έκταση αυτών των μικροσκοπικών σωματιδίων και τις επιπτώσεις τους στους οργανισμούς, από τη θαλάσσια ζωή μέχρι τον άνθρωπο. Μια μελέτη του 2019 αποκάλυψε ότι καταπίνουμε ακόμη και περίπου 5 γραμμάρια μικροπλαστικού, το βάρος μιας πιστωτικής κάρτας, κάθε εβδομάδα. 

Η πρόκληση τώρα, ωστόσο, είναι να βρεθούν μέθοδοι για την επιτυχή απομάκρυνση των μικροπλαστικών από το νερό και την ατμόσφαιρα δεν είναι εύκολη υπόθεση όταν αυτά τα μικροσκοπικά κομμάτια πλαστικού έχουν μέγεθος μόλις από 1 μικρόμετρο έως 5 χιλιοστά.  

Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Shinshu στράφηκε στον ήχο για να το πετύχει, πειραματιζόμενη με ακουστικό φιλτράρισμα για να ωθήσει τα μικροπλαστικά σε ένα κεντρικό κανάλι, με διακλαδισμένα τμήματα που γεμίζουν με νερό χωρίς μικροπλαστικά το οποίο μπορεί στη συνέχεια να απελευθερωθεί. 

«Η προτεινόμενη μικρορευστομηχανική συσκευή μας, η οποία έχει σχεδιαστεί με βάση μια υδραυλική-ηλεκτρική αναλογία, έχει τρία μικροκανάλια πλάτους 1,5 mm που συνδέονται μέσω τεσσάρων σειριακών τριγωνικών διακλαδώσεων πλάτους 0,7 mm», εξήγησε ο επικεφαλής ερευνητής καθηγητής Yoshitake Akiyama του Τμήματος Μηχανολογίας και Ρομποτικής της Σχολής Επιστήμης και Τεχνολογίας Κλωστοϋφαντουργίας του Πανεπιστημίου Shinshu. «Τα MPs -μικροπλαστικά-  ευθυγραμμίζονται στο κέντρο του μεσαίου μικροκαναλιού χρησιμοποιώντας ένα χύδην ακουστικό κύμα συχνότητας συντονισμού 500 kHz. Ως αποτέλεσμα, πρέπει να γίνει εμπλουτισμός των MPs κατά 3,2 φορές σε κάθε διασταύρωση, με αποτέλεσμα ο συνολικός εμπλουτισμός της συσκευής να είναι 105 φορές μεγαλύτερος». Η μικρορευστομηχανή με κανάλια φιλτραρίσματος καθάρισε με επιτυχία το νερό από πάνω από το 90% των μικροπλαστικών του σε ορισμένες δοκιμέςYoshitake Akiyama/Shinshu University.

Τα υπερηχητικά κύματα ταξιδεύουν μέσα στο νερό και σπρώχνουν τα MP στο κέντρο μιας ροής υγρού, όπου μπορούν στη συνέχεια να συλλεχθούν ή να φιλτραριστούν, καθώς το νερό χωρίς MP φιλτράρεται στις διακλαδώσεις που βρίσκονται εκτός της κύριας κεντρικής διαδρομής της συσκευής. Παραδοσιακά, τα MP συλλέγονται από φίλτρα πλέγματος, τα οποία μπορούν να φράξουν εύκολα και περιορίζονται σε αυτά που συλλέγουν λόγω του μεγέθους του πλέγματος. 

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί τη μικρορευστομηχανική τεχνολογία, μια αναδυόμενη επιστήμη που χειρίζεται τη συμπεριφορά του νερού με κανάλια σε μικροεπίπεδο. Κατά τη διεξαγωγή ξεχωριστών πειραμάτων σε ομαδοποιημένα MP, το ποσοστό συλλογής για εκείνα μεγέθους 10 μm, 15 μm , 25 μm, 50 μm και 200 μm ήταν πάνω από 90%. Σε περαιτέρω δοκιμές με ανάμειξη του μεγέθους των σωματιδίων (25-200 μm και 10-25 μm) το ποσοστό συλλογής ήταν περίπου 80%.

Δεν είναι το πρώτο μοντέλο ακουστικού φιλτραρίσματος που έχουν αναπτύξει οι επιστήμονες, διότι νωρίτερα είχαν κατασκευάσει μια συσκευή που είχε κατασκευαστεί και δοκιμαστεί σε λύματα πλυντηρίων. Η ομάδα πιστεύει ότι η πρόοδος που σημείωσε δείχνει ότι η συσκευή έχει περαιτέρω εφαρμογές, όπως το φιλτράρισμα των λυμάτων από τη βιομηχανική παραγωγή πριν αυτά καταλήξουν στην αποχέτευση.

«Αυτή η προτεινόμενη μικρορευστομηχανή που βασίζεται στην ακουστική εστίαση μπορεί να συλλέγει αποτελεσματικά, γρήγορα και συνεχώς MPs 10-200 μm χωρίς ανακυκλοφορία μετά από προ-φιλτράρισμα των μεγαλύτερων MPs μέσω ενός πλέγματος», δήλωσε ο Akiyama. «Μπορεί να εγκατασταθεί σε πλυντήρια ρούχων, εργοστάσια και άλλες πηγές MPs για τον αποτελεσματικό εμπλουτισμό και την απομάκρυνση MPs διαφόρων μεγεθών από πλυντήρια και βιομηχανικά λύματα. Αυτό θα καταστήσει δυνατή την πρόληψη της απόρριψης MPs στο περιβάλλον».

Ενώ υπήρχαν προβλήματα με τη συσκευή, όπως η επιβράδυνση ορισμένων MPs και η απόφραξη των τοιχωμάτων των μικροκαναλιών, οι ερευνητές πιστεύουν ότι βελτιώσεις στη διαδικασία προ-διήθησης και στην εστίαση 2D θα μπορούσαν να το διορθώσουν και να επιτύχουν ακόμα καλύτερα αποτελέσματα.

Διάβασε επίσης:

Οι ουρανοξύστες της Νέας Υόρκης βυθίζουν την πόλη 2 χιλιοστά κάθε χρόνο

Το έδαφος κάτω από τη Νέα Υόρκη βυθίζεται εν μέρει λόγω της τεράστιας μάζας όλων των κτιρίων της  και δεν είναι η μόνη παράκτια πόλη που υφίσταται αυτή τη μοίρα. Καθώς η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει επίσης για να συναντήσει αυτές τις τσιμεντένιες ζούγκλες, μπορούν άραγε να σωθούν; 

Στις 27 Σεπτεμβρίου 1889, οι εργάτες έβαλαν τις τελευταίες πινελιές στο Tower Building, ένα  11-όροφο κτίριο που, χάρη στην ατσάλινη δομή του σκελετού του, θεωρείται ως ο πρώτος ουρανοξύστης της Νέας Υόρκης. Το Tower Building έχει χαθεί προ πολλού – η θέση του στο Broadway καταλήφθηκε το 1914 – αλλά η ανέγερσή του σηματοδότησε την αρχή μιας οικοδομικής έξαρσης που δεν έχει σταματήσει ακόμα.

Στα 300 τετραγωνικά μίλια (777 τετραγωνικά χιλιόμετρα) που αποτελούν τη Νέα Υόρκη βρίσκονται 762 εκατομμύρια τόνοι σκυροδέματος, γυαλιού και χάλυβα, σύμφωνα με εκτιμήσεις ερευνητών του Γεωλογικού Ινστιτούτου των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS). Ενώ ο αριθμός αυτός περιλαμβάνει κάποιες γενικεύσεις σχετικά με τα υλικά κατασκευής, αυτός ο τεράστιος όγκος δεν περιλαμβάνει τα φωτιστικά, τα εξαρτήματα και τα έπιπλα μέσα σε αυτά τα εκατομμύρια κτίρια. Ούτε περιλαμβάνει την υποδομή μεταφορών που τα συνδέει, ούτε τα 8,5 εκατομμύρια ανθρώπους που τα κατοικούν.

Δες εδώ τι συμβαίνει στη Νέα Υόρκη 

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

7 τοξικές τροφές που δεν πρέπει να δίνεις ποτέ στον σκύλο σου

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Ρομαντικές ιστορίες από το ζωικό βασίλειο με 5 ζώα που ζουν για την αγάπη