APA CURATĂ ESTE TEMELIA VIEȚII

În zilele noastre, utilizarea resurselor în mod responsabil reprezintă o problemă importantă în întreaga societate - de la autoritățile și companiile de pe plan local, până la gospodăriile familiale. Una dintre cele mai valoroase materii prime este apa. Scopul constă în reducerea consumului, tratarea și reciclarea apelor reziduale în cea mai mare măsură posibilă și evitarea contaminării. Una dintre principalele provocări, atât acum, cât și în viitor, este reprezentată de materialele microplastice. difference a discutat cu Leandra Mahann (Institutul Fraunhofer pentru Mediu, Siguranță și Tehnologie energetică UMSICHT) despre oportunitățile pe care le oferă bionica și despre ce pot învăța mașinile de spălat de la larvele de friganide.

De unde provine interesul dumneavoastră în ceea ce privește apa și materialele microplastice?

Eu m-am aflat în situația clasică în care mi-a plăcut foarte mult biologia la școală. Și tatăl meu realizează documentare despre natură, lucru care generează numeroase discuții interesante acasă. În plus, în apă m-am simțit întotdeauna în elementul meu - am început să fac scufundări și surfing de la o vârstă fragedă și îmi place înotul la nebunie. Prin urmare, studiul biologiei la Cologne a fost consecința logică a experiențelor mele până în acel moment. Însă, în timpul studiilor, aveam sentimentul că ratez beneficiile practice ale subiectului. E interesant să identifici anumite specii, să știi ce legături sunt între ele și cum funcționează, precum și să faci cercetări științifice fundamentale. Dar pe mine mă interesa de fapt cum putem noi - și societatea în ansamblu - să învățăm din asta. Așadar, am trecut la bionică, unde studiem tot animalele, dar cu intenția de a afla ce putem învăța de la ele. Când a venit momentul să îmi caut un subiect pentru disertația de masterat, am dat de problema materialelor microplastice. În anul 2014 nu era un subiect atât de discutat ca în prezent, dar Institutul Fraunhofer mi-a oferit oportunitatea de a lucra la soluții de filtrare. Eram fascinată în special de combinația dintre bionică și această problemă de mediu.

Care este abordarea pe care o urmăriți?

Ființele care se hrănesc cu plancton filtrează particulele care plutesc, de exemplu algele și krillul, extrăgându-le din lichide pentru a le consuma ca alimente și, de asemenea, pot ingera materiale microplastice. Am avea atât de mult de câștigat dacă am putea învăța de la ele cum să creăm mecanisme de filtrare care împiedică materialele microplastice să pătrundă în apă.

Pentru disertația mea, am cercetat mai întâi ce animale ar putea să ne inspire. Printre candidații eligibili s-au regăsit midiile, bureții, balenele, castraveții de mare și păsările flamingo. Am clasificat apoi aceste specii, am ales 24 și le-am sortat în funcție de anumiți parametri biologici și tehnici. Cum funcționează mecanismul de filtrare în cauză, ce tehnici sunt utilizate și ce am putea folosi noi? De exemplu, rechinul-balenă are structuri de optimizare a fluxului în gură, flamingo folosește peri subțiri, în timp ce specia de coral numită evantai-de-mare folosește dimensiunea ochiului de plasă și rezistența la flux.

Și cum ați pus în practică această idee?

La pasul următor, m-am gândit unde ar trebui să fie utilizat filtrul și am analizat mai îndeaproape mașina de spălat. Fiind utilizate într-o cantitate estimată de 5200 de tone pe an în Germania, fibrele textile sintetice au un impact considerabil asupra emisiilor de materiale microplastice. Principalele întrebări erau următoarele: cum funcționează mecanismele de filtrare, cum ar trebui să fie proiectat un filtru pentru materiale microplastice și cât spațiu este disponibil? Într-un studiu de caz, am ales larva de friganidă, care întinde pânze de material mătăsos între pietre și se fixează în ape curgătoare. Plasele captează particule de hrană, pe care aceasta le consumă. Calculele inițiale au indicat că materialul și structura ar capta fibrele și ar rezista condițiilor de flux din mașina de spălat. Însă procesul de implementare a unui filtru de tipul celei folosit de friganidă este în continuare prea complicat. Alte modele biologice sunt mai simplu de pus în aplicare, iar la aceasta lucrează experții din cadrul Institutului Fraunhofer.

Acest exemplu ne arată că merită să studiem mai în detaliu mecanismele de filtrare biologică și să lucrăm la implementarea lor în tehnologie. Iată de ce, începând din acest an, voi lucra la doctoratul meu în concepte de filtrare bionică în cadrul Universității de la Cologne, în colaborare cu Fraunhofer UMSICHT. Această cercetare ar putea fi benefică pentru instalațiile de tratare a apelor reziduale, pentru filtrele industriale și pentru sistemele de curățare din oceane. De asemenea, mă implic în mod activ în cercetarea materialelor microplastice. Am participat la Runden Tisch Meeresmüll (masă rotundă privind deșeurile marine) și am fost invitată să particip la grupurile de discuții. Este foarte clar că este nevoie să preluăm urgent controlul asupra situației.

În opinia dumneavoastră, ce șanse avem să depășim această problemă? În afară de abordarea dumneavoastră, mai cunoașteți și altele care sunt promițătoare?

Nu este o situație ușor de apreciat. Există în continuare numeroase întrebări care nu și-au găsit răspunsul în ceea ce privește materialele microplastice și încă nu se poate efectua o evaluare a riscurilor. Cu toate acestea, rămâne valabil faptul că trebuie să reducem cantitatea de plastic din mediul înconjurător. Este o problemă extrem de complexă - plasticul este disponibil în întreaga lume și sunt multe părți implicate - așadar, trebuie să colaborăm pentru a controla situația. Consumatorii trebuie să înțeleagă faptul că plasticul este un material reciclabil și să acționeze în consecință. Autoritățile trebuie să stabilească cerințe legale prin care se limitează utilizarea anumitor materiale și a anumitor aditivi. Companiile trebuie să fie proactive și să folosească materiale de înaltă calitate, durabile și mai ales rezistente la abraziune. Iar lumea științifică trebuie să se concentreze asupra cercetării unor subiecte precum materialele bioplastice, posibilitățile de reciclare și mecanismele de filtrare. Și aici ajungem înapoi la bionică. După părerea mea, putem învăța multe de la natură - și nu doar despre filtre.

Plasticul în centrul atenției: studiul privind materialele microplastice realizat de Fraunhofer UMSICHT

Însărcinat de partenerii din industria plasticului, din sectoarele de gospodărire a apelor și de gestionare a deșeurilor, precum și de instituții de cercetare, Fraunhofer UMSICHT a adunat cele mai noi informații despre materialele microplastice și macroplastice într-un studiu care a fost publicat în 2018. Printre constatările esențiale regăsim:

Materialele microplastice primare de tip A sunt particulele de plastic produse industrial, care sunt lăsate în mod intenționat sau neglijent să polueze mediul înconjurător (cum ar fi microgranulele din produsele cosmetice sau peleții de plastic). Materialele microplastice primare de tip B sunt create doar prin utilizare, respectiv prin abraziune sau ca efect al agenților atmosferici asupra anvelopelor auto, tălpilor de încălțăminte, textilelor sau vopselelor. Deșeurile de plastic lăsate să se descompună în natură intră în categoria materialelor microplastice secundare.
În total, au fost identificate 51 de surse de materiale microplastice: abraziunea anvelopelor, eliberarea în timpul eliminării deșeurilor, abraziunea bitumului din asfalt, pierderea peleților și deplasarea suprafețelor terenurilor de sport sau de joacă se află toate în capul listei. Eliberarea materialelor microplastice din produse cosmetice se situează pe cea de-a 17-a poziție.
78 la sută din apele reziduale din Germania sunt tratate de instalațiile de epurare a apelor uzate, iar 22 la sută - în principal apa de ploaie - introduc materialele macroplastice și microplastice în ecosisteme de fiecare dată când plouă. În funcție de echipamentele tehnice, instalațiile de tratare a apelor reziduale rețin până la 95 la sută din materialele microplastice intrate. Cu toate acestea, particulele mici se acumulează în nămolul de epurare. Trebuie să se efectueze verificări pentru fiecare situație în parte, pentru a stabili dacă este de preferat să se incinereze nămolul de epurare, în loc ca acesta să fie utilizat în scopuri agricole.

Responsabilitatea socială în cadrul companiei Kärcher: Abordarea în ceea ce privește plasticul

Sustenabilitatea are un rol esențial în cadrul companiei Kärcher, deoarece operațiunile de curățare au ca efect menținerea valorii și, prin urmare, a durabilității mașinilor și a clădirilor. Însă asta nu este tot: compania este dedicată efortului de a asigura sustenabilitatea în toate activitățile sale. Utilizarea plasticului reciclat și a materialelor bioplastice urmează să crească de patru ori până în 2020. Aceasta înseamnă, de exemplu, utilizarea materialelor granulate din sistemul nostru intern de prelucrare a plasticului și a materialelor regranulate, obținute prin reciclarea carcaselor acumulatorilor auto sau a airbagurilor. De asemenea, folosim material plastic realizate din resurse biologice pentru sticlele noastre cu agenți de curățare. Standardul Kärcher de „produse ecologice” asigură faptul că substanțele care ridică probleme, precum cele plastifiante și produsele ignifuge nu mai sunt utilizate, sau sunt utilizate într-o măsură mai mică.

Aparatele în sine sunt proiectate astfel încât să poată fi reciclate și să atingă o rată de reutilizare de peste 90 la sută, potrivit celor confirmate prin demontarea de test realizată pe plan extern. O altă etapă importantă constă în reducerea ambalajelor de plastic folosite pentru produse.