ボン大学の科学者らが、洗濯機の排水から99％以上の微小プラスチックを除去する特許出願中のフィルターを開発した。濾過摂食魚の鰓システムに着想を得たこの装置は詰まりを防ぎ、将来の洗濯機に統合可能だ。この革新は、繊維からの環境汚染の主要な原因に対処する。
洗濯機は微小プラスチック汚染に大きく寄与しており、典型的な4人家族は、摩耗した衣類の繊維から年間最大500グラムのこれらの粒子を生成する。この素材の多くが下水汚泥に入り、しばしば畑の肥料として使用され、小さなプラスチックをさらに広げる。対処するため、ボン大学の研究者ら、レアンドラ・ハマン博士とアレクサンダー・ブランケ博士の指導の下、サバ、サーディン、アンチョビなどの魚の鰓弓システムをモデルとしたバイオインスパイアードフィルターを開発した。
これらの魚は、数百万年にわたり効率的な濾過を進化させ、口で最も広く喉に向かって狭まる漏斗状構造を使用する。壁には鰓弓があり、櫛状構造に小さな歯が覆われ、水の流れを許しつつ粒子を捕捉する網を形成する。「摂食中、水は透過性漏斗壁を通り、濾過され、粒子フリーの水が鰓経由で環境に再放出される」とブランケ氏は説明する。大きな粒子は網を詰まらせず喉に向かって転がり、クロスフロー濾過を模倣する。
チームのフィルターはこの設計を再現し、実験室テストとシミュレーションで網目サイズと漏斗角度を最適化した。「これにより、フィルターが水から99％以上の微小プラスチックを分離しつつ詰まらないパラメータの組み合わせを見つけた」とハマン氏。複雑な可動部なしで、低生産コストを約束する。捕捉繊維は出口に集まり、定期的に吸引され、数十回の洗濯ごとにペレット化して廃棄可能。
既存フィルターはしばしば急速に詰まるか粒子捕捉に不十分だとハマン氏：「これまでのフィルターシステムにはさまざまな欠点がある」。ボン大学とフラウンホーファー研究所UMSICHTはドイツで特許を取得し、EU全体の保護を進めている。連邦研究技術宇宙省と欧州研究評議会が資金提供し、人間の母乳、胎盤、脳にまで存在する懸念が高まる中、繊維微小プラスチック放出を低減可能だ。
