A tiszta víz életet jelent
Az erőforrásokkal való felelősségteljes bánásmód a teljes társadalomban, a közösségektől kezdve a vállalkozásokon át egészen a magánháztartásokig, kiemelt téma. Az egyik legértékesebb nyersanyag a víz – célunk a fogyasztás csökkentése, az elhasznált víz lehetőség szerint újrafelhasználásra való előkészítése, és a szennyezettség elkerülése. Központi kihívás, amely jelenleg és a jövőben is fontos szerepet tölt be, a mikroműanyag kérdése. A ‚difference‘ magazin Leandra Hamann-nal (Fraunhofer UMSICHT, azaz Fraunhofer Környezet-, Biztonság- és Energiatechnikai Intézet) beszélgetett a bionika lehetőségeiről, és arról, mit tanulhatnak a mosógépek a szőrösszárnyú rovarok (tegzesek) lárváitól.
Honnan ered az érdeklődése a víz és a mikroműanyaggal való foglalkozás iránt?
Klasszikus eset vagyok: a biológiát már az iskolában is nagyon élveztem. Ezenkívül az édesapám természetfilmeket készített, ami otthon újra és újra érdekes beszélgetésekhez vezetett. A vizet, mint anyagot, szintén mindig a magaménak éreztem, korán elkezdtem búvárkodni és szörfözni, és nagyon szívesen úszom. A kölni felsőfokú biológiai tanulmányok az addigi tapasztalataim logikus következménye volt. Szakosodás után észrevettem azonban, hogy hiányzik a gyakorlati tudás. Érdekes dolog fajokat meghatározni, tudni, miként állnak rokonságban és hogyan működnek, illetve alapkutatást végezni. A kérdés számomra azonban az volt, hogy mi és a társadalom mihez kezdhetünk ezzel. Így jött a bionika felé fordulás – itt is állatokkal foglalkozunk, de azzal a szándékkal, hogy kiderítsük, mit is tanulhatunk tőlük. Végül témát kerestem az egyetemi diplomámhoz, és előjött a mikroműanyag kérdése. 2014-ben ez még nem volt annyira égető téma, mint ma, a Fraunhofer-Institut azonban felajánlotta, hogy dolgozzak a szűrési megoldások témáján. A bionika és egy környezeti probléma összekapcsolása különösen izgalmas volt számomra.
Milyen alaptételeket követ a megvalósításhoz?
A szuszpenzióevők a folyadékokból kiszűrik a lebegő részecskéket, mint az alga vagy a krill – és a mikroműanyagot is megkötik. Ha tehát szűrőmechanizmusokat leshetünk el tőlük, amelyek arról gondoskodnak, hogy többé ne kerüljön mikroműanyag a vízbe, sokat nyerhetnénk.
A diplomamunkához először megvizsgáltam, mely állatok jöhetnek szóba mintaképként. Ide tartoznak a kagylók, a szivacsok, a cetek, a tengeri uborkák és a flamingók is. Ezeket az állatfajokat osztályoztam, 24-et kiválasztottam, majd biológiai és technikai paraméterek szerint szortíroztam. Hogyan működik az adott szűrőmechanizmus, milyen technikákat használnak, mit tudunk felhasználni? A cetcápa szájának felépítése, például, áramlás-optimalizáló jellegű, a flamingó finom szőrpihéket használ, a legyezőkorall pedig lyukbőséggel és áramlási ellenállással dolgozik.
Hogyan ültette át a gondolatot a valóságba?
A következő lépésben azon töprengtem, hol kellene a szűrőt felhasználni, és alaposabban foglalkoztam a mosógépekkel. A szintetikus textilszálak évi 5.200 tonna becsült részaránnyal Németországban jelentős kihatással vannak a mikroműanyag-kibocsátásra. A legfontosabb kérdés tehát az volt, hogy hogyan szűrjünk, milyennek kell lennie egy mikroműanyag-szűrőnek, és mennyi hely áll rendelkezésre. Egy esettanulmányban a választásom a tegzeslárvákra esett: folyóvizeknél selymes anyagból hálót fonnak a kövek és a botocskák közé, ebbe belegabalyodnak a táplálékrészecskék, amit elfogyaszthatnak. Első számítások megmutatták, hogy az anyag és a felépítés felfognák a szálakat, és a mosógépben végbemenő áramlási viszonyoknak is ellenállnának. Egy tegzeslárva-szűrő átültetése jelenleg még túl összetett volna. Más biológiai mintaképek valamivel egyszerűbben átültethetők – a Fraunhofer éppen ezen dolgozik.
Ez a példa mutatja, hogy megéri a biológiai szűrőmechanizmusokat tovább tanulmányozni, és technikai megvalósításukon dolgozni. Ezért doktorrá avatásomat ettől az évtől a Kölni Egyetemen a Fraunhofer UMSICHT-tal együttműködésben a bionikai szűrőkoncepcióknak ajánlom. Ez hasznára válhatna tisztítóberendezéseknek, ipari szűrőknek és tengeri tisztítóberendezéseknek. A mikroműanyag témájában továbbra is aktívan kutatok, részese voltam a német „Tengeri hulladék” kerekasztalnak, és vitabeszélgetésekre kapok meghívást. Ezeken különösen érezhető, miszerint annak az igénye, hogy úrrá legyünk a helyzeten, ma igencsak nagy.
Az Ön nézőpontja szerint mekkora az esély arra, hogy uraljuk a problémát? A sajátján kívül milyen más kezdeményezések ígérkeznek sikeresnek?
Ezt nem egyszerű értékelni. Számos, mikroműanyaggal kapcsolatos kérdés megválaszolatlan, és így a kockázatfelmérés még nem volt lehetséges. A tény azonban az, hogy a műanyagok környezetbe való jutását csökkenteni kell. Mivel a probléma nagyon összetett, a műanyagok globális szinten elosztódtak, és számos szereplő érdekelt, ezért a problémát közösen kell orvosolnunk. A fogyasztó a műanyaggal való bánásmódjában, és megértéssel aziránt, hogy a műanyag újrafelhasználható hulladék, és ennek megfelelően cselekszik. A politika bizonyos anyagok és adalékanyagok korlátozott felhasználhatóságára vonatkozó előírásokkal. A gazdaság saját kezdeményezéssel, és jó minőségű, hosszú élettartamú és mindenekelőtt kopásálló anyagok felhasználásával. Valamint a tudomány, például a bioműanyagok, felhasználási lehetőségek és szűrőmechanizmusok kutatásával. Ezzel ismét elérkeztünk a bionikához, hiszen saját nézőpontom szerint nem csupán a szűrés terén tudunk még sokat tanulni a természettől.
