Ερευνητές του ICMM-CSIC δημιουργούν μαγνητικά νανολούλουδα οξειδίου σιδήρου που παγιδεύουν νανοπλαστικά PET και χρησιμεύουν στην απομάκρυνση άλλων ρύπων από το νερό, συμβάλλοντας σε κυκλική οικονομία.
Από το πλαστικό που μολύνει το νερό στο εργαλείο που βοηθά να το καθαρίζει. Ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστήμης Υλικών της Μαδρίτης (ICMM) του CSIC ανέπτυξαν νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου σε σχήμα λουλουδιού, ικανά να δεσμεύουν νανοπλαστικά, θραύσματα χίλιες φορές μικρότερα από ένα μικροπλαστικό, προερχόμενα από το PET, ένα από τα πιο συνηθισμένα υλικά σε μπουκάλια, συσκευασίες και ρούχα από πολυεστέρα. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Chemical Engineering Journal.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Το μυστικό βρίσκεται στο σχήμα. «Το οξείδιο του σιδήρου είναι ένα μαγνητικό υλικό που επιτρέπει την παγίδευση πολλών ρύπων ταυτόχρονα. Επιπλέον, η δομή του σε μορφή νανολουλουδιών επιτρέπει τα σωματίδια να διαθέτουν πολλούς πυρήνες που συνεργάζονται για να βελτιώνουν τις μαγνητικές τους ιδιότητες», εξηγεί ο Άλβαρο Γάγιο-Κόρδοβα, ερευνητής του ICMM-CSIC και ένας από τους κύριους συγγραφείς της εργασίας, μαζί με τον Ραφαέλ Ερέρα-Ακίνο και τη Μαρία ντελ Πουέρτο Μοράλες.
Από τα μικροπλαστικά στα καλλυντικά στα νανοπλαστικά του PET
Δεν είναι η πρώτη φορά που αυτά τα σωματίδια αποδεικνύουν τη χρησιμότητά τους: το 2024 είχαν ήδη καταφέρει να απομακρύνουν και να αποδομούν μικροπλαστικά μεγέθους μεταξύ 0,001 και 5 χιλιοστών, προερχόμενα από καλλυντικά. Το επόμενο βήμα αφορά την κλίμακα. Τα νανοπλαστικά έχουν μήκος ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου, χίλιες φορές μικρότερο από εκείνα τα μικροπλαστικά.
«Όταν ολοκληρώνουν τον κύκλο ζωής τους, μεγάλο μέρος των πλαστικών PET καταλήγει στο περιβάλλον, όπου το ηλιακό φως και η φυσική φθορά λειτουργούν σαν γυαλόχαρτο που τα τρίβει και τα μετατρέπει σε νανοπλαστικά, ένα είδος εξαιρετικά λεπτής σκόνης που ρυπαίνει τα εδάφη μας και τις υδάτινες πηγές μας», προσθέτει ο Γάγιο-Κόρδοβα.
Ένα μόνο γραμμάριο από αυτά τα μαγνητικά νανολουλούδια μπορεί να δεσμεύσει έως και 10.000 χιλιοστόγραμμα νανοπλαστικών, ένα νούμερο που, όπως λέει η ίδια η ομάδα, δεν έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα.
Ο ρυπαντής που βοηθά να καθαριστούν άλλοι ρύποι
Η διαδικασία δεν τελειώνει με τη συλλογή. Αφού παγιδευτεί το νανοπλαστικό, η ομάδα το μετατρέπει σε μαγνητικό υλικό ικανό να απομακρύνει βαρέα μέταλλα ή οργανικές χρωστικές από το νερό, και ακόμη να συμμετέχει σε διεργασίες καταλυτικής αποδόμησης.
«Αφού συλλάβουμε τα νανοπλαστικά χάρη στα μαγνητικά μας νανοσωματίδια, τους δίνουμε προστιθέμενη αξία ως λειτουργικά υλικά, μετατρέποντας ένα ρυπογόνο απόβλητο σε νέα πρώτη ύλη στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας», συνοψίζει ο ερευνητής. Με άλλα λόγια: χρησιμοποιούν το ίδιο το απόβλητο για να απομακρύνουν άλλη ρύπανση, δίνοντάς του μια δεύτερη ζωή σε κάτι που κανονικά θα κατέληγε στα σκουπίδια.
Η διαδικασία καταναλώνει ελάχιστη ενέργεια, επειδή η μαγνητική θέρμανση δρα τοπικά, ακριβώς στην επιφάνεια των νανοσωματιδίων, χωρίς να χρειάζεται να θερμανθεί όλο το νερό.
Και αντέχει στη χρήση: μετά από πέντε κύκλους, τα νανολουλούδια διατήρησαν το 88 % της ικανότητάς τους απορρύπανσης και απελευθέρωσαν στο νερό λιγότερο από το 0,82 % του σιδήρου που περιείχαν αρχικά, κάτι που επιβεβαιώνει ότι είναι σταθερά, επαναχρησιμοποιήσιμα και ασφαλή. Η ομάδα του ICMM-CSIC στοχεύει τώρα στην προηγμένη επεξεργασία υδάτων ως το επόμενο πεδίο εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας.