Nuovo sistema di filtrazione ispirato all’evoluzione dei pesci

Scopri come la natura ispira soluzioni innovative contro l'inquinamento da plastica.

L’evoluzione delle bocche dei pesci e la lotta contro l’inquinamento da plastica

L’evoluzione delle bocche dei pesci rappresenta un processo affascinante che si è sviluppato nel corso di milioni di anni. Questo fenomeno potrebbe rivelarsi cruciale nella lotta contro l’inquinamento da plastica che affligge i nostri ecosistemi. Un team di scienziati tedeschi ha ideato un innovativo sistema di filtrazione ispirato a queste strutture naturali, capace di rimuovere fino al 90% della plastica presente nell’acqua. Questa tecnologia si basa sul metodo di alimentazione di alcune specie ittiche, come sgombri, sardine e acciughe, che filtrano il cibo microscopico mentre nuotano. Il gruppo di ricerca ha già registrato un brevetto in Germania e nutre la speranza che la sua invenzione possa contribuire a ridurre un tipo di inquinamento plastico che, purtroppo, è spesso sottovalutato.

Il problema delle microplastiche nelle lavatrici

Ogni volta che si utilizza una lavatrice, milioni di microplastiche vengono rilasciate dalle fibre dei tessuti nei corsi d’acqua. Secondo stime recenti, si calcola che fino al 90% della plastica presente nei fanghi di depurazione derivi proprio dalle lavatrici. Questo materiale, in seguito, viene frequentemente impiegato in agricoltura come fertilizzante o come componente del terreno, esponendo così i consumatori a potenziali contaminanti. È fondamentale prendere coscienza di questo problema e adottare misure per ridurre l’impatto ambientale delle microplastiche.

Le conseguenze delle microplastiche sulla salute umana

Le conseguenze delle microplastiche sulla salute umana rimangono ancora poco chiare, specialmente quando queste particelle invadono organi e ossa. Tuttavia, alcuni tossicologi esprimono preoccupazione per i risultati preliminari ottenuti in studi sugli animali. La sfida di catturare gli inquinanti plastici prima che escano dalle lavatrici è complessa, poiché i sistemi di filtrazione attualmente disponibili tendono a intasarsi facilmente. È essenziale continuare la ricerca per comprendere meglio gli effetti delle microplastiche sulla salute e sviluppare soluzioni efficaci.

branchie di un'acciuga
Le arcate branchiali dell’acciuga A e i raschietti branchiali con denticoli B e D formano una rete che i ricercatori hanno imitato. Hamman, et al.,

Un approccio innovativo ispirato alla natura

I ricercatori dell’Università di Bonn, in collaborazione con l’Istituto Fraunhofer per la tecnologia ambientale, la sicurezza e l’energia, hanno deciso di trarre ispirazione dalla natura per affrontare questo problema. Hanno progettato un sistema di filtrazione che emula le bocche di alcuni pesci, i quali, nuotando con la bocca aperta, si nutrono di minuscoli organismi planctonici. Nel corso della loro evoluzione, questi pesci hanno sviluppato strutture a forma di pettine all’interno delle loro bocche, capaci di trattenere le prede microscopiche. Durante il processo di alimentazione, l’acqua fluisce attraverso una parete conica permeabile, viene filtrata e l’acqua depurata viene successivamente rilasciata nell’ambiente attraverso le branchie.

Filtrazione dell'Acqua
Il nuovo dispositivo di filtrazione della plastica per le lavatrici. Hamann et al.,

Il sistema di filtrazione a forma conica

I ricercatori hanno quindi sviluppato un sistema di filtrazione a forma conica, rivestito con una superficie a rete. A differenza dei tradizionali sistemi di filtrazione, dove le particelle colpiscono frontalmente la rete, nel nuovo dispositivo le microplastiche “rotolano” lungo il bordo, aumentando così la superficie disponibile per la filtrazione mentre le acque reflue vengono convogliate attraverso il sistema. Le particelle di plastica vengono catturate all’esterno del filtro e indirizzate verso un compartimento separato, che può essere svuotato ogni poche dozzine di lavaggi, simile al filtro per pelucchi di un’asciugatrice. Questo approccio innovativo riduce l’intasamento del sistema di filtrazione dell’85%, rappresentando un significativo passo avanti rispetto alle soluzioni attualmente disponibili sul mercato.

La necessità di affrontare l’inquinamento da microfibre

Dal 1950, anno in cui le microfibre sintetiche come poliestere e nylon hanno iniziato a essere prodotte in massa, si stima che almeno 5,6 milioni di tonnellate metriche di queste microfibre siano state rilasciate nell’ambiente dai nostri abiti. Sebbene molti siano ormai consapevoli della plastica presente nelle loro cucine, il rilascio di inquinanti dai vestiti continua a passare inosservato. A meno che non si proceda a una sostituzione dei materiali utilizzati nei nostri abiti, l’implementazione di sistemi di filtrazione ad alta efficienza sarà fondamentale per affrontare l’inquinamento plastico in futuro. Fortunatamente, la natura ci offre un vantaggio in questa battaglia. I risultati di questo studio sono stati pubblicati nella rivista scientifica npj Emerging Contaminants.