Powstały drony wychwytujące mikroplastik z oceanów. Mają specjalne zęby

Swoim dokonaniem badacze podzielili się w naukowym czasopiśmie "Advanced Science". Dzięki "hydrofilowym zębom" pływające drony będą mogą wychwytywać unoszący się w wodzie mikroplastik.

Mikroplastik to małe cząsteczki tworzyw sztucznych, których wymiary nie przekraczają 5 mm. W ostatnich latach wykryto go w wodzie z kranu i butelkowanej, w rzekach, jeziorach i oceanach, a nawet w ludzkich organizmach. Niewykluczone więc, że pijemy i spożywamy go codziennie. Skąd się tam wzięły? Przez np. degradację większych odpadów plastikowych, uwalnianie mikrokulek z produktów kosmetycznych czy wypłukiwanie włókien z odzieży syntetycznej podczas prania. Wprowadzenie tych cząstek do środowiska naturalnego stwarza poważne zagrożenie nie tylko dla ludzi, ale dla wszelkich organizmów wodnych, które mogą je spożywać, powodując ich nagromadzenie w łańcuchu pokarmowym.

Oddzielanie drobnych cząsteczek wymaga zastosowania niezwykle gęstych sit oraz użycia wysokiego ciśnienia, co znacznie obniża efektywność filtracji. Ponadto, technika filtracyjna nie jest w stanie skutecznie oczyścić rozległych obszarów, takich jak jeziora, rzeki czy oceany.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Urządzenie opisane w "Advanced Science" zostało stworzone przez dr Seong Jin Kima oraz dr Myoung-Woon Moona z Centrum Badań Materiałów Ekstremalnych w Koreańskim Instytucie Nauki i Technologii (KIST). Opracowali jego hydrofilową konstrukcję - dron zawiera zębate wypustki o właściwościach przyciągających wodę, co pozwala na efektywne zbieranie mikroplastiku. Dron porusza się samodzielnie i autonomicznie na wodzie, podobnie do robota odkurzającego w domu, umożliwiając efektywne oczyszczanie dużych akwenów, takich jak oceany, jeziora czy rzeki. W testach dron odzyskał ponad 80 proc. mikroplastiku, w tym polistyrenu ekspandowanego, polipropylenu i polietylenu.

Sprout Studios, we współpracy z firmą Draper i Agencją Ochrony Środowiska (EPA), zainspirowana badaniami Koreańczyków, także stworzyła pierwszego podwodnego drona wychwytującego mikroplastik Draper, który ma pomóc w walce z zanieczyszczeniem mikroplastikiem w oceanach, regionach przybrzeżnych i rzekach.

Jak działa? Dron skanuje górne dziewięć metrów wody, gdzie znajduje się większość mikroplastiku, identyfikuje rodzaje plastiku i przekazuje dane GPS do mapy ciepła. Celem projektu jest stworzenie indeksu zanieczyszczenia cząstkami plastiku, który będzie publikował pomiary i prognozy trendów stężenia mikroplastiku, podobnie jak Światowy Indeks Jakości Powietrza.

Dron wyposażony jest w duży wlot z przodu, który filtruje wodę i przekazuje mikroplastik do wewnętrznej jednostki przetwarzania. Nadmiar wody jest wypuszczany z tyłu. Dwa czujniki zbliżeniowe po bokach wlotu komunikują się z anteną GPS, pomagając dronowi w nawigacji. Zewnętrzny pierścień mieści baterie, jednostkę sterującą i ładowarkę indukcyjną, a otwarta rama ułatwia wdrażanie i odzyskiwanie. Dron zasilany jest bateryjnie i jest energooszczędny, a dzięki samodokującej się boi ładującej napędzanej energią wiatru jest samowystarczalny.

Dron ten wykorzystuje "hydrofilowe zęby", które przyciągają wodę i wykorzystują napięcie powierzchniowe do zbierania mikroplastiku o różnych rozmiarach i kształtach. Może pracować autonomicznie i oczyszczać wodę w sposób podobny do robota odkurzającego.

Innowacyjne technologie, takie jak drony i specjalistyczne systemy filtracji, dają nadzieję na skuteczniejsze monitorowanie i usuwanie mikroplastiku z naszego środowiska. Współpraca między naukowcami, instytucjami rządowymi a firmami technologicznymi jest kluczowa dla rozwoju i wdrażania tych rozwiązań na szerszą skalę.