Новости

Звук может успешно удалять микропластик из воды

Звук может успешно удалять микропластик из воды

Нет никаких споры о том, что микропластик представляет собой постоянно растущую угрозу для окружающей среды и здоровья, при этом ученые только начинают понимать масштабы этих крошечных частиц и их влияние на организмы, от морской жизни до человека. Исследование, проведенное в 2019 году, показало, что каждую неделю мы проглатываем около 5 граммов микропластика (вес кредитной карты).

Теперь, однако, задача состоит в том, чтобы найти методы для успешного удаления микропластика (МП). от воды и атмосферы — непростая задача, когда размер этих крошечных кусочков пластика составляет всего от 1 микрометра до 5 миллиметров.

Группа ученых из Университета Шиншу обратилась к звуку, чтобы добиться этого, экспериментируя с акустической фильтрацией, чтобы протолкнуть МП в центральный канал с разветвленными участками, заполненными водой, не содержащей МП, которую затем можно высвободить.

«Предлагаемое нами микрожидкостное устройство, разработанное по аналогии с гидравлическим электричеством, имеет три микроканала шириной 1,5 мм, соединенных четырьмя последовательными разветвленными соединениями шириной 0,7 мм», — пояснил ведущий исследователь профессор Йошитаке Акияма из Департамента машиностроения и машиностроения. Робототехника на факультете текстильных наук и технологий Университета Шиншу. «МП выравниваются по центру среднего микроканала с помощью объемной акустической волны резонансной частоты 500 кГц. В результате на каждом стыке должно происходить 3,2-кратное обогащение MP, что приводит к 105-кратному общему обогащению устройства».

Звуком можно успешно удалить микропластик из воды

Микрожидкостное устройство с фильтрующими каналами успешно очистило воду от более чем 90% микропластика в ходе некоторых испытаний Ёситаке Акияма/Университет Шиншу

Другими словами, ультразвуковые волны проходят через воду и выталкивают МП к центру. потока жидкости, где они затем могут быть собраны или отфильтрованы, поскольку вода, не содержащая СД, фильтруется в ответвлениях от основного центрального пути устройства. Традиционно MP собираются с помощью сетчатых фильтров, которые легко забиваются, а количество собираемых частиц ограничено размером сетки.

Это устройство вместо этого использует микрофлюидную технологию, новую науку, которая манипулирует поведением воды с помощью каналов на микроуровне. При проведении отдельных экспериментов на сгруппированных МЧ собираемость частиц размером 10 мкм, 15 мкм, 25 мкм, 50 мкм и 200 мкм составила более 90%. Дальнейшие тесты с разными размерами частиц (25–200 мкм и 10–25 мкм) показали степень сбора около 80%.

Это не первая модель акустической фильтрации, которую разработали ученые, ранее изготовившие устройство, предназначенное для сточных вод прачечных и испытанное на них. Команда считает, что достигнутый прогресс свидетельствует о том, что у устройства есть перспективные приложения, такие как фильтрация сточных вод промышленного производства перед их сбросом в канализацию.

«Предлагаемое микрожидкостное устройство, основанное на акустической фокусировке, может эффективно , быстро и непрерывно собирать MP размером 10–200 мкм без рециркуляции после предварительной фильтрации более крупных MP через сетку», — сказал Акияма. «Он может быть установлен в стиральных машинах, фабриках и других источниках МП для эффективного обогащения и удаления МП различных размеров из хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Это позволит предотвратить выброс МП в окружающую среду».  

Пока были проблемы с устройством, такие как замедление работы и засорение некоторых МП Исследователи считают, что изменения в процессе предварительной фильтрации и двумерной фокусировки могут сгладить эту проблему.

Исследование было опубликовано в журнале Separation and Purification Technology.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»