Mikroplastik Sorununa Çığır Açan Çözüm: Yeni Biomass Köpük
Mikroplastikler her yerde, bu nedenle bilim insanları onları güvenli bir şekilde çıkarmanın bir yolunu bulmak için çok zaman harcıyorlar. Şimdi, pamuk ve kalamarın ıslatma becerilerini ödünç alan süper sünger benzeri bir köpük, incelenen su örneklerinden mikroplastiklerin yüzde 98 ila 99,9’unu çıkardığı için umut verici bir aday olabilir gibi görünüyor.
Dahası, köpük sürdürülebilir ve çevresel olarak uyarlanabilir, bazı okyanusları yok eden yaklaşımların neuston bölgesini yok eden risklerini taşımıyor. Halihazırda çevrede bulunan mikroplastikleri hedef almasının yanı sıra, fabrikalardaki suyu serbest bırakılmadan önce arıtmak için kullanılabilir ve hem doğada bulunan hem de doğaya sızan mikroplastikleri azaltmak için çalışabilir.
Çalışmanın yazarları, “Karasal ve sucul habitatlara giren mikroplastiklerin, çevredeki plastik atıkların endişe verici hacimleri (~4,6 milyar metrik ton) ve doğal koşullar altında bozunmanın zorluğu nedeniyle binlerce yıl boyunca sürekli artması bekleniyor” diye yazdı.
“Gezegenimiz mikroplastiklerin büyük tehdidi altındadır ve su ekosistemleri, diğer kirleticilerle birleşebilen ve çeşitli seviyelerdeki organizmalar tarafından yutulabilen mikroplastikler için uygun yerler sağladığından, bundan ilk zarar görenlerdir. Sulu ortamda mikroplastiklerin iyileştirilmesi için geniş çapta uyarlanmış yaklaşımların geliştirilmesine acilen ihtiyaç duyulmaktadır.”
(A) Ct-Cel biyokütle köpüğünün tarifi, bazı akıllı kimya ile selüloz ve β-kitin içerir. (B) Köpük tarafından mikroplastiğin uzaklaştırılması, reaktif fonksiyonel grupların bolluğu sayesinde fiziksel durdurma, elektrostatik çekim ve çoklu moleküller arası etkileşimler yoluyla gerçekleşir.
Resim kredisi: Y Wu ve diğerleri, 2024 Science Advances
Bu talebi karşılamak için, doğada bulunan iki maddeyi birleştiren Ct-Cel biyokütle köpüğü adı verilen sünger benzeri bir madde yarattılar: pamuktan elde edilen selüloz ve kalamar kemiğinden elde edilen kitin. Kalamarların yumuşaklığı meşhurdur, ancak yumuşak dokularının içinde kitinden yapılmış kalem şeklinde küçük bir iskelet bulunur.
Ekip orijinal hidrojen bağlarını kırıp selüloz ve kitinin moleküller arası etkileşimlerini tetiklediğinde iki madde birbirine güzelce yapıştı ve mikroplastik adsorpsiyonu için bir sürü aktif hidrojen barındıran istikrarlı bir çerçeve oluşturdu. Adsorpsiyon testlerinin yanı sıra hesaplama çalışmaları da yürüterek, mikroplastikleri çeşitli şekillerde yakalayabildiğini gözlemlediler: fiziksel durdurma, elektrostatik çekim ve çoklu moleküller arası etkileşimler.
Daha sonra Ct-Cel süngerini tarımsal sulama, göl suyu, durgun su ve kıyı suyu olmak üzere dört su türüyle denediler ve etkileyici beş döngüden sonra hala yüzde 95’in üzerinde yüksek giderim verimliliği gösteriyordu. Yeniden kullanılabilmesi, ölçeklendirilebilir olduğu anlamına geliyor ve araştırmacılar, biraz daha testle, devam eden mikroplastik kriziyle mücadele etmeye başlamak için yaygınlaştırılabileceğini umuyorlar.
Yazarlar, “Ct-Cel köpüğü, karmaşık su kütlelerinden mikroplastiklerin çıkarılmasında kullanılmak için büyük bir potansiyele sahiptir” sonucuna vardı. “Dolayısıyla, tasarım ilkelerimiz mikroplastik kirliliğini ele almak için biyokütle köpüklerine dayalı pratik ve sürdürülebilir stratejilerin gelecekte geliştirilmesini kolaylaştıracaktır.”
Mikroplastiklerin sağlığımıza ne yaptığını hiç merak ettiniz mi? CURIOUS’un Deep Dive özelliğimizde bu soruyu ele alacağı Şubat sayısını almak için bültenimize kaydolun.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Yeni Doğan Bebeklerin Organlarında Mikroplastik Keşfi: Geleceğimiz Tehlikede mi?