Phát triển bộ lọc dựa trên thực vật, loại bỏ tới 99,9% vi nhựa khỏi nước

Các vấn đề về sức khỏe do hạt nano hoặc hạt vi nhựa gây ra và việc phát triển các cách hiệu quả để chiết xuất chúng ra khỏi nước là trọng tâm của nghiên cứu gần đây. Hiện tại, không công nghệ thực tế nào có sẵn để thu giữ vi hạt nhựa một cách phổ biến và nhanh chóng. Nhưng các nhà nghiên cứu từ Đại học British Columbia ở Canada đã nghĩ ra giải pháp tái tạo, có thể phân hủy sinh học. Thiết bị được gọi là bioCap, khai thác các đặc tính của cặn gỗ bao gồm mùn cưa và polyphenol tự nhiên, tạo ra các tương tác phân tử mạnh với hạt polymer, bao gồm nhiều vi nhựa.

Để tạo ra bioCap, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mùn cưa làm chất nền để lọc nước, nhờ tính ổn định vật lý, hóa học vượt trội của nó và thực tế là nó có chứa cellulose, hemiaellulose và lignin giúp vận chuyển nước hiệu quả. Họ đã biến đổi mùn cưa bằng cách thêm axit tannic, một loại polyphenol thực vật tự nhiên có trong hầu hết loại cây không có hệ thống rễ ngầm.

Để kiểm tra khả năng thu giữ vi nhựa, các nhà nghiên cứu đã bơm nước giàu vi nhựa qua một cột chứa bioCap. Vi nhựa sử dụng trong thí nghiệm là những loại được phát hiện trong môi trường, bao gồm polystyrene (PS), poly (metyl metacryit) (PMMA), polypropylen (PP), polyvinyl clorua (PVC), polyetylen terephthalate (PET) và polyetylen (PE).

Các nhà nghiên cứu đã phát triển thiết bị làm từ nguyên liệu thực vật giúp loại bỏ vi nhựa khỏi nước.

Phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) đã xác nhận việc thu giữ các vi hạt mà không có sự thay đổi đáng chú ý nào đối với cấu trúc mùn cưa có thêm lớp axit tannic. BioCap đã loại bỏ từ 95,2% đến 99,9% các hạt vi nhựa. Sử dụng mùn cưa không được xử lý bằng axit tannic có tỷ lệ loại bỏ thấp dưới 10%, chứng tỏ rằng polyphenol là chìa khóa để thu giữ vi nhựa.

Ông Orlando Rojas, một trong tác giả tương ứng của nghiên cứu cho biết: “Những sợi nhỏ từ quần áo, hạt vi nhựa từ chất tẩy rửa và xà phòng, bọt và viên từ đồ dùng, hộp đựng, bao bì. Bằng cách tận dụng các tương tác phân tử khác nhau xung quanh axit tannic, giải pháp bioCap của chúng tôi có thể loại bỏ hầu như tất cả các loại vi nhựa khác nhau này”.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng của bioCap để loại bỏ vi hạt nhỏ hơn (110 nm), các loại vi hạt nhỏ này được biết là có thể vượt qua hàng rào máu não và gây rủi ro cho sức khỏe. Hai nhóm chuột thí nghiệm được cho uống nước đã xử lý bằng nắp sinh học hoặc nước chưa được xử lý trong một tuần và các cơ quan của chúng được kiểm tra mức độ vi hạt, kết quả cho thấy, nước được lọc bằng nắp sinh học dẫn đến ít tích tụ vi hạt hơn trong các cơ quan của động vật.

Các nhà nghiên cứu cho biết, bioCap sản xuất đơn giản, rẻ tiền và có thể tăng hoặc giảm quy mô, tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Hà My