APELE CURATE SUNT SURSA VIEȚII
În zilele noastre, utilizarea responsabilă a resurselor este o problemă importantă pentru întreaga societate - de la municipalități locale și companii până la locuința fiecăruia dintre noi. Una dintre cele mai valoroase materii prime este apa. Scopul nostru, al tuturor, trebuie sa fie acela de a reduce consumul, de a trata și recicla cât mai mult posibil apele uzate și de a evita contaminarea. Una dintre provocările majore, atât acum, cât și pentru viitor, o reprezintă microplasticul din apa. Am vorbit cu Leandra Hamann (Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Mediului, Siguranței și Energiei UMSICHT) despre oportunitățile oferite de bionică și despre ce pot învăță mașinile de spălat de la tricoptere.
De unde interesul dumneavoastră pentru apă și sursa microplasticului din apă?
Pot spune ca pur si simplu mi-a plăcut cu adevărat biologia la școală. Tatăl meu realizează și documentare despre natură, ceea ce duce la multe discuții interesante acasă. De asemenea, apa a fost întotdeauna elementul meu - am început să fac scufundări și surf de la o vârstă fragedă și îmi place să înot. Studierea biologiei în Köln a fost, prin urmare, consecința logică a experiențelor mele de până atunci. Dar, în timpul studiilor, am simțit că îmi lipsesc beneficiile practice ale acestui subiect. Este interesant să identificăm speciile, să știm cum se înrudesc unele cu altele, cum funcționează și să facem cercetări de bază. Dar am fost cu adevărat interesată de întrebarea cum putem noi - și societatea - să folosim in mod util aceste informații. Așa că am trecut la subiectul bionicii, unde studiem și animalele, dar cu intenția de a afla ce putem învăța de la ele. Când a trebuit sa caut un subiect pentru lucrarea de masterat, am dat peste problema microplasticului. In 2014, nu era un subiect la fel de fierbinte ca și astăzi, dar Institutul Fraunhofer mi-a oferit ocazia să lucrez la soluții de filtrare. Am fost deosebit de fascinata de combinația dintre bionică și această problemă de mediu.
Care este abordarea pe care o urmăriți?
Particulele plutitoare care filtrează, precum algele sau krillul, pot ingera microplasticul. S-ar câștiga atât de mult dacă am putea învăța de la ele cum să creăm mecanisme de filtrare care să împiedice pătrunderea microplasticului în apă.
Pentru lucrarea de masterat, am cercetat mai întâi ce animale ar putea fi folosite ca inspirație. Candidații potriviți au fost midiile, bureții, balenele, castraveții de mare și, de asemenea, pasările flamingo. Apoi am clasificat aceste specii, am ales 24 și le-am sortat în funcție de parametrii biologici și tehnici. Cum funcționează mecanismul de filtrare respectiv, ce tehnici sunt utilizate și ce am putea folosi? Rechinul balenă, de exemplu, are în gură structuri de optimizare a fluxului, iar flamingo folosește fire de păr fine.
Și cum ați pus în practică toate aceste descoperiri?
M-am gândit apoi unde trebuie utilizat filtrul și m-am uitat mai atent la mașina de spălat. Cu o cantitate estimată de 5.200 de tone pe an în Germania, fibrele textile sintetice au un impact considerabil asupra emisiilor de microplastic. Întrebările cheie acum au fost: cum funcționează mecanismele actuale de filtrare, cum ar trebui proiectat un filtru de microplastic și cât spațiu este disponibil? Într-un studiu de caz, am ales tricopterele care întind plase dintr-un material mătăsos între pietre și bețișoare în apă. Plasele prind particule alimentare pe care insectele le pot mânca apoi. Calculele inițiale au arătat că materialul și structura ar prinde fibrele și ar rezista fluxului din mașina de spălat. Dar procesul de implementare a unui filtru bazat pe modelul tricopterelor este în prezent prea complicat. Alte modele biologice sunt mai ușor de aplicat și la asta lucrează în prezent experții Fraunhofer.
Acest exemplu ne arată că merită să studiem mai detaliat mecanismele de filtrare biologică și să lucrăm la implementarea lor în tehnologie. De aceea, începând din acest an, voi lucra la doctoratul meu în concepte de filtrare bionică la Universitatea din Köln în colaborare cu Fraunhofer UMSICHT. Această cercetare ar putea fi benefică pentru stațiile de epurare, filtrele industriale și sistemele de curățare din oceane. De asemenea, sunt încă implicată activ în cercetarea microplasticelor. Am participat la Runden Tisch Meeresmüll (masă rotundă privind deșeurile marine) și am fost invitată să particip la discuții. Este foarte clar că există o nevoie urgentă de a face ceva in acest domeniu, pentru a ține sub control lucrurile.
După părerea dvs, ce șanse avem să putem ține sub control problema? Pe lângă soluțiile propuse de dvs, mai știți și alte inițiative care pot avea șanse de reușită?
E o discuție destul de complicată. Există încă multe întrebări fără răspuns despre microplastic și nu este încă posibilă efectuarea unei evaluări a riscurilor. Cu toate acestea, este știut faptul că trebuie să reducem cantitatea de plastic din mediu. Este o problemă extrem de complexă - plasticul este disponibil peste tot în lume și sunt implicate multe părți - deci trebuie să lucrăm împreună pentru a controla situația. Consumatorii trebuie să înțeleagă că plasticul este un material reciclabil și să acționeze în consecință. Autoritățile trebuie să stabilească cerințe legale care limitează utilizarea anumitor materiale și aditivi. Întreprinderile trebuie să fie proactive și să utilizeze materiale de înaltă calitate, durabile și mai ales rezistente la abraziune. Și lumea științifică trebuie să se concentreze pe cercetarea unor subiecte precum bioplasticul, posibilitățile de reciclare și mecanismele de filtrare. Acest lucru ne aduce înapoi la bionică. După părerea mea, putem învăța multe din natură - și nu doar despre filtre.
