ความร่วมมือที่คาดไม่ถึงที่อาจช่วยรักษาท้องทะเลของเราได้
เครดิตรูปภาพ: Roman Mikhailuk / Shutterstock.com
ไมโครพลาสติกมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงทุ่มเทเวลาอย่างมากในการพยายามหาวิธีที่จะแยกพวกมันออกมาอย่างปลอดภัย ตอนนี้ ดูเหมือนว่าโฟมคล้ายฟองน้ำสุดวิเศษที่ยืมทักษะการแช่ของสำลีและปลาหมึกอาจเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจ เนื่องจากพบว่าสามารถขจัดคราบได้ 98 ถึง 99.9 เปอร์เซ็นต์จากตัวอย่างน้ำที่ศึกษา
ยิ่งไปกว่านั้น โฟมยังยั่งยืนและปรับให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้โดยไม่ต้องถือ- ทำลายความเสี่ยงของแนวทางการดูดกลืนมหาสมุทร นอกจากการกำหนดเป้าหมายไมโครพลาสติกที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังสามารถใช้เพื่อบำบัดน้ำที่โรงงานก่อนที่จะปล่อยออก โดยทำงานเพื่อลดทั้งไมโครพลาสติกในธรรมชาติและที่รั่วไหลเข้าไป
“ไมโครพลาสติกที่เข้าสู่แหล่งอาศัยบนบกและในน้ำคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายพันปี เนื่องจากปริมาณขยะพลาสติกที่น่าตกใจในสิ่งแวดล้อม (ประมาณ 4.6 พันล้านเมตริกตัน) และความยากลำบากในการย่อยสลายภายใต้สภาพธรรมชาติ” ผู้เขียนการศึกษาเขียน
“โลกกำลังตกอยู่ภายใต้ภัยคุกคามครั้งใหญ่จากไมโครพลาสติก และระบบนิเวศทางน้ำเป็นกลุ่มแรกที่ต้องทนทุกข์ทรมาน เนื่องจากเป็นแหล่งที่สะดวกสำหรับไมโครพลาสติก ซึ่งสามารถรวมกับสารปนเปื้อนอื่นๆ และถูกสิ่งมีชีวิตหลายระดับกลืนเข้าไปได้ การพัฒนาแนวทางที่ปรับใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการฟื้นฟูไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อมที่เป็นน้ำเป็นที่ต้องการอย่างเร่งด่วน”
(A) สูตรสำหรับโฟมชีวมวล Ct-Cel ประกอบด้วยเซลลูโลสและ β-ไคตินที่มีเคมีอันชาญฉลาด (B) การกำจัดไมโครพลาสติกด้วยโฟมเกิดขึ้นผ่านการสกัดกั้นทางกายภาพ แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต และปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลหลาย ๆ อันเนื่องมาจากกลุ่มฟังก์ชันปฏิกิริยาที่มีอยู่มากมาย
เครดิตรูปภาพ: Y Wu และคณะ 2024 Science Advances (ซีซี BY-NC 4.0-
เพื่อตอบสนองความต้องการดังกล่าว พวกเขาได้สร้างสารคล้ายฟองน้ำที่เรียกว่าโฟมชีวมวล Ct-Cel ซึ่งรวมสารสองชนิดที่พบในธรรมชาติ ได้แก่ เซลลูโลสจากฝ้าย และไคตินจากกระดูกปลาหมึกมีชื่อเสียงในด้านความนุ่ม แต่ภายในเนื้อเยื่ออ่อนของพวกมันมีโครงกระดูกรูปปากกาเล็กๆ ที่ทำจากไคติน
สารทั้งสองเกาะติดกันอย่างดีเมื่อทีมงานทำลายพันธะไฮโดรเจนเดิมและกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของเซลลูโลสและไคติน ทำให้เกิดกรอบการทำงานที่มั่นคงพร้อมบริเวณที่กระตุ้นไฮโดรเจนจำนวนมากสำหรับการดูดซับไมโครพลาสติก จากการทดสอบการดูดซับและการศึกษาทางคอมพิวเตอร์ พวกเขาพบว่ามันสามารถจับไมโครพลาสติกได้หลายวิธี เช่น การสกัดกั้นทางกายภาพ แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต และปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลหลายรูปแบบ
จากนั้นพวกเขาจึงนำฟองน้ำ Ct-Cel มาปั่นโดยใช้น้ำสี่ประเภท ได้แก่ การชลประทานเพื่อการเกษตร น้ำในทะเลสาบ น้ำนิ่ง และน้ำชายฝั่ง และหลังจากผ่านไปห้ารอบอย่างน่าประทับใจ ก็ยังคงแสดงประสิทธิภาพในการกำจัดที่สูงกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ การที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หมายความว่าสามารถปรับขนาดได้ และนักวิจัยหวังว่า ด้วยการทดสอบเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย จะสามารถนำไปใช้เพื่อเริ่มจัดการกับวิกฤตไมโครพลาสติกที่กำลังดำเนินอยู่
“โฟม Ct-Cel มีศักยภาพที่ดีในการสกัดไมโครพลาสติกจากแหล่งน้ำที่ซับซ้อน” ผู้เขียนสรุป ดังนั้นหลักการออกแบบของเราจะเอื้อต่อการพัฒนากลยุทธ์ที่ใช้งานได้จริงและยั่งยืนในอนาคตโดยใช้โฟมชีวมวลเพื่อจัดการกับมลพิษไมโครพลาสติก”
เคยสงสัยบ้างไหมว่าไมโครพลาสติกส่งผลดีต่อสุขภาพของเราอย่างไร?เพื่อรับฉบับเดือนกุมภาพันธ์ของที่จะตอบคำถามในฟีเจอร์เจาะลึกของเรา
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-
