L'abrasione degli pneumatici è responsabile di un terzo della plastica marina: ricercatori e start-up sviluppano soluzioni per combattere le microplastiche
La tecnologia a bolle nei chiarificatori dell'acqua piovana e un filtro per lavatrice ispirato alle mante per catturare precocemente le microplastiche
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Piccole particelle, grande lavoro: le microplastiche galleggiano nell'aria, vanno alla deriva negli oceani e si trovano persino nell'acqua potabile. Le particelle di plastica sono più piccole di cinque millimetri, difficilmente degradabili e considerate pericolose per l'ambiente e la salute umana. Una delle principali fonti di microplastiche è l'abrasione dei pneumatici, che rimangono sulle strade e vengono trasportati dalla pioggia nelle fognature e infine nei corsi d'acqua. La start-up MicroBubbles di Bad Lippspringe ha un'idea per risolvere questo problema.
Nella sola NRW ci sono circa 1.500 chiarificatori di acqua piovana. Vengono utilizzati, ad esempio, per trattare le acque piovane inquinate provenienti dalle strade. Immagazzinano e puliscono l'acqua piovana quando piove e la rilasciano nei corpi idrici collegati. Tuttavia, l'acqua piovana trasporta anche molte particelle fini come le microplastiche, che sono prodotte principalmente dall'abrasione dei pneumatici delle automobili e possono diffondersi dai chiarificatori delle acque piovane ad altri corpi idrici: Circa un terzo delle microplastiche presenti oggi in mare proviene da pneumatici. "Sarebbe quindi importante rimuovere le microplastiche dall'acqua in una fase iniziale del ciclo idrico, ad esempio nei chiarificatori delle acque piovane, prima che entrino nell'acqua. Tuttavia, la ritenzione di queste particelle sottili e leggere funziona solo in misura molto limitata nei classici chiarificatori di acqua piovana, il cui effetto si basa sulla sedimentazione", spiega la professoressa Nina Altensell, esperta di gestione delle acque urbane e del riciclaggio presso l'Università di Scienze Applicate di Bielefeld (HSBI). È proprio per questo che la start-up MicroBubbles ha sviluppato una nuova idea di trattamento. Durante il semestre invernale, Altensell l'ha studiata insieme agli studenti del corso di laurea in Ingegneria civile, al suo collega Michael Koltermann e al fisico Tim Robertino Baumann del progetto InCamS@BI gestito dalla HSBI e dall'Università di Bielefeld. Anche Baumann ha lavorato per diversi anni a un filtro per le microplastiche.
La tecnologia MicroBubbles
La start-up MicroBubbles è stata finanziata dall'Agenzia federale per le innovazioni (SPRIND) dal 2021. MicroBubbles mira a rendere il suo processo pronto per il mercato entro il prossimo maggio. Ecco l'idea alla base: MicroBubbles utilizza miliardi di minuscole bolle che vengono rilasciate nel bacino per rimuovere le microplastiche dall'acqua negli impianti di trattamento delle acque piovane, come i chiarificatori. Le bolle formano una struttura simile a una nuvola con una densità estremamente elevata. Si sollevano nell'acqua e attirano le particelle di microplastica più fini. Queste vengono trasportate sulla superficie dell'acqua insieme alle bolle. "A questo punto possiamo rimuovere tutte le impurità con un tipo di skimmer utilizzato per la pulizia delle piscine. In seguito analizziamo le singole particelle in laboratorio", spiega Phillip Traphöner, direttore tecnico di MicroBubbles, ai suoi ospiti.
Le MicroBolle in azione
Gli studenti, Tim Robertino Baumann e il Prof. Dr. Altensell possono anche vedere il processo in azione: In uno dei laboratori della start-up c'è un modello in scala 1:10 di un chiarificatore di acqua piovana, che assomiglia a un acquario con pareti in plexiglas. In questo modo è facile osservare dall'esterno come le piccole bolle salgono nell'acqua, trasportando verso l'alto le sostanze idrofobe in sospensione. Dopo l'osservazione in laboratorio, il gruppo si reca insieme al team di MicroBubbles in un chiarificatore di acqua piovana sulla Mastbruchstraße a Paderborn. Lì, Phillip Traphöner dimostra la tecnologia e spiega il sistema tecnico. "La visita di oggi ci ha fornito alcune interessanti informazioni", riassume Nina Altensell. "MicroBubbles sta perseguendo un approccio con un grande potenziale per la protezione dell'acqua. La start-up potrebbe anche essere un interessante datore di lavoro per i nostri studenti in futuro".
Un sistema di filtraggio per le acque reflue domestiche
Esistono anche idee e approcci per filtrare le microplastiche in altri punti del ciclo dell'acqua, ad esempio nelle acque reflue domestiche. Tim Robertino Baumann è un technology scout nel progetto di trasferimento InCamS@BI dell'HSBI e dell'Università di Bielefeld - l'acronimo sta per Innovation Campus for Sustainable Solutions. Il biofisico lavora da più di tre anni a un sistema di filtraggio che potrebbe essere utilizzato, ad esempio, nelle lavatrici. Questo perché molte particelle di plastica vengono rilasciate soprattutto durante i primi lavaggi degli indumenti sintetici e finiscono nelle acque reflue - una seconda enorme fonte di microplastiche insieme all'abrasione dei pneumatici delle auto. Il sistema di filtraggio di Baumann potrebbe catturare queste particelle. L'idea dello scienziato è stata ispirata dalla manta gigante: il pesce si nutre di zooplancton e filtra i microrganismi direttamente dall'acqua mentre nuota. "Se le acque reflue delle lavatrici potessero essere filtrate, sarebbe una leva importante per ridurre le microplastiche nelle nostre acque", afferma Baumann, spiegando l'obiettivo del suo approccio.
Collaborazione futura
Baumann e il team della start-up sfruttano la visita a MicroBubbles per uno scambio di competenze. Insieme vengono definiti i piani per un'ulteriore collaborazione: Ad esempio, lo scienziato vuole sostenere la start-up nella ricerca di un sistema di sensori. Ciò consentirebbe di riconoscere in modo ancora più preciso i vari componenti delle particelle filtrate ed eventualmente di rimuoverli in modo mirato. Sono ipotizzabili anche ulteriori collaborazioni a lungo termine, ad esempio sotto forma di tesi o proposte di ricerca congiunte tra HSBI e MicroBubbles.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
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