علماء في جامعة بن تم إنشاء فلتر مسجل براءة اختراع معلق يزيل أكثر من 99 في المئة من الميكروبلاستيك من مياه صرف غسالات الملابس. مستوحى من أنظمة الخياشيم للأسماك المنقية، يمنع الجهاز الانسداد وقد يُدمج في غسالات الملابس المستقبلية. تعالج هذه الابتكار مصدرًا رئيسيًا لتلوث البيئة من الألياف النسيجية.
تساهم غسالات الملابس بشكل كبير في تلوث الميكروبلاستيك، حيث ينتج منزل نمطي مكون من أربعة أشخاص ما يصل إلى 500 غرام من هذه الجسيمات سنويًا من ألياف الملابس البالية. يدخل جزء كبير من هذا المادة في رواسب الصرف الصحي، والتي غالبًا ما تستخدم كسماد في الحقول، مما ينشر البلاستيك الصغير أكثر. لمواجهة ذلك، طور باحثون في جامعة بن بقيادة الدكتورة لياندرا هامان والدكتور ألكسندر بلانك فلترًا مستوحى بيولوجيًا يعتمد على أنظمة أقواس الخياشيم لأسماك مثل الماكريل والسردين والأنشوجة.
تطورت هذه الأسماك في الترشيح الفعال على مدى ملايين السنين، باستخدام هيكل قمعي أعرض عند الفم ويضيق نحو الحلق. تحتوي الجدران على أقواس خيشومية مع هياكل تشبه المشط مغطاة بأسنان صغيرة جدًا، تشكل شبكة تلتقط الجسيمات بينما تسمح بتدفق الماء. «أثناء تناول الطعام، يتدفق الماء عبر جدار القمع النفاذ، يُرشح، ويُطلق الماء الخالي من الجسيمات مرة أخرى في البيئة عبر الخياشيم»، يشرح بلانك. تتدحرج الجسيمات الأكبر نحو الحلق بدلاً من انسداد الشبكة، محاكية الترشيح عبر التدفق العرضي.
يقلد فلتر الفريق هذا التصميم، محسنًا أحجام الشبكة وزوايا القمع من خلال اختبارات المختبر والمحاكاة. «لقد وجدنا بالتالي مزيجًا من المعايير التي تمكن فلترنا من فصل أكثر من 99 في المئة من الميكروبلاستيك من الماء دون انسداد»، تقول هامان. بدون أجزاء متحركة معقدة، يعد بتكاليف إنتاج منخفضة. تتراكم الألياف المُلتقطة عند المخرج، تُسحب دوريًا، ويمكن ضغطها إلى حبيبات للتخلص كل بضع عشرات من الغسيل.
غالبًا ما تنسد الفلاتر الحالية بسرعة أو تفشل في التقاط الجسيمات بشكل كافٍ، تلاحظ هامان: «ومع ذلك، لدى أنظمة الفلاتر المتاحة حتى الآن عيوب متنوعة». حصلت جامعة بن ومعهد فراونهوفر UMSICHT على براءة اختراع في ألمانيا، مع حماية على مستوى الاتحاد الأوروبي قيد التنفيذ. ممول من وزارة البحث الفيدرالية للتكنولوجيا والفضاء ومجلس البحوث الأوروبي، يمكن أن يقلل الجهاز من إطلاق الميكروبلاستيك النسيجي، وسط مخاوف متزايدة بشأن وجوده في حليب الأم البشري والمشيمة وحتى الدماغ.
