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

18/04/2024 15:51 Nghiên cứu quốc tế
Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Các sản phẩm sinh học UBC đã tìm ra cách có thể đưa thêm tannin - các hợp chất từ thực vật có thể khiến bạn nhăn mặt như thể cắn vào một trái cây chưa chín – để thành một lớp mùn cưa mịn. Như vậy có thể góp phần tạo ra một lớp lọc giữ lại được tất cả các hạt vi nhựa trong nước. Cây cối có thể là câu trả lời cho những mối nguy cơ đang bùng nổ của ô nhiễm vi nhựa.
Bộ lọc dựa trên thực vật, loại bỏ tới 99,9% vi nhựa khỏi nước
Hạt vi nhựa có ở khắp mọi nơi, gây rủi ro cho sức khỏe con người

Trước đây, chúng ta đã từng biết tới một cách đơn giản loại vi nhựa khỏi nước uống mà nhiều người Việt vẫn hay áp dụng đó là kết hợp việc đun sôi và lọc bỏ chất kết tủa có trong nước trước khi uống. Mặc dù nghe có vẻ đơn giản nhưng lại đem đến hiệu quả cao, có thể loại bỏ tới 90% nhựa nano và nhựa vi mô.

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).

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.

Tiến sĩ Orlando Rojas, một giáo sư khoa Khoa học gỗ, Kỹ thuật hóa học và sinh học, và Hóa học tại UBC, cho biết thêm rằng rất khó để giữ lại tất cả các dạng vi nhựa khác nhau trong một giải pháp vì chúng có kích thước, hình dạng và tích điện khác nhau. “Chúng là những vi hạt từ quần áo, từ chất làm sạch, xà phòng, bọt và viên từ đồ dùng, các thùng chứa và bao bì đóng gói. Bằng việc gia tăng những phản ứng phân tử khác nhau quanh các acid tannic, giải pháp bioCap có khả năng loại bỏ thực sự tất cả các dạng vi nhựa khác nhau”.

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, có thể nâng cấp quy mô một cách dễ dàng và lại không đắt đỏ tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Giang Nam
Xin chờ trong giây lát...

Hiện đại hóa hệ thống quan trắc, giải quyết "điểm nghẽn" trong ô nhiễm môi trường

Phiên bản di động