Microplastiche nell’acqua addio grazie all’innovativo dispositivo a ultrasuoni creato da due adolescenti texani

Due adolescenti di Texas hanno inventato un dispositivo ultrasonico per rimuovere le microplastiche dall'acqua che ha vinto premi prestigiosi: il team spera di rivoluzionare la filtrazione delle acque reflue

Due adolescenti di Woodlands, Texas, hanno inventato un dispositivo che potrebbe affrontare una delle forme di inquinamento più pervasive e difficili da gestire sulla Terra: le microplastiche.

Queste particelle di plastica microscopiche si trovano nelle profondità degli oceani, sulla cima dell’Everest e persino nella polvere delle nostre case, nel cibo e nell’acqua. Secondo alcune stime, ognuno di noi inala e ingerisce l’equivalente di una carta di credito di plastica ogni settimana. Queste particelle possono poi finire nei polmoni, nel sangue, nel latte materno e nei testicoli.

Victoria Ou e Justin Huang, entrambi di 17 anni, sperano di prevenire tutto ciò con il loro dispositivo premiato, che rimuove le microplastiche dall’acqua utilizzando onde sonore ultrasoniche ad alta frequenza. Il loro dispositivo è il primo a utilizzare con successo questo metodo.

I giovani hanno presentato il loro lavoro alla Regeneron International Science and Engineering Fair (ISEF) a Los Angeles, dove i migliori concorrenti di fiere scientifiche di tutto il mondo si sono riuniti per condividere i loro progetti e competere per premi del valore di 9 milioni di dollari. La coppia texana ha ottenuto il primo posto nella categoria Terra e Scienze Ambientali, sponsorizzata da Google, e ha vinto anche il premio di 50.000 dollari del Gordon E. Moore Award for Positive Outcomes for Future Generations.

Anche se la tecnica ultrasonica è ancora nelle sue fasi iniziali, i due studenti sperano che un giorno possa filtrare la plastica dall’acqua potabile e dalle acque reflue industriali e urbane che vengono scaricate nell’ambiente. Lo scorso autunno, mentre cercavano idee per il loro progetto ISEF, Ou e Huang hanno visitato un impianto di trattamento delle acque. Volevano sapere se questo tipo di struttura avesse già strumenti per rimuovere le microplastiche dalle acque reflue. La risposta, hanno scoperto, era no. I dipendenti hanno spiegato a Huang e Ou che l’EPA non regola le microplastiche, quindi non le rimuovono dalle acque reflue, poiché i metodi di rimozione esistenti presentano dei problemi.

Una soluzione è usare coagulanti chimici, come l’idrossido di alluminio, che – quando aggiunti all’acqua – aggregano le microplastiche in frammenti più grandi e più facili da filtrare. Tuttavia, i coagulanti chimici possono anche inquinare l’ambiente e alterare il pH dell’acqua purificata. Inoltre, sono costosi. Esistono anche alcuni filtri fisici disponibili, ma si intasano facilmente. E le soluzioni biologiche, come l’uso di enzimi per decomporre le plastiche, non sono abbastanza efficienti per affrontare questo problema su larga scala.

Il funzionamento del dispositivo

Il dispositivo di Huang e Ou è straordinariamente piccolo, circa delle dimensioni di una penna. È essenzialmente un lungo tubo con due stazioni di trasduttori elettrici che utilizzano gli ultrasuoni per agire come un filtro a due stadi. Quando l’acqua passa attraverso il dispositivo, le onde ultrasoniche generano pressione, che respinge le microplastiche permettendo all’acqua di continuare a fluire. Ciò che esce dall’altra estremità è acqua pulita, priva di microplastiche.

I due adolescenti hanno testato il loro dispositivo su tre tipi comuni di microplastiche: poliuretano, polistirene e polietilene. In un solo passaggio, il loro dispositivo può rimuovere tra l’84% e il 94% delle microplastiche nell’acqua, secondo un comunicato stampa.

Ou e Huang credono che la loro tecnologia potrebbe essere utilizzata negli impianti di trattamento delle acque reflue, negli impianti industriali tessili, negli impianti di trattamento delle acque nere e nelle fonti d’acqua rurali. Su scala più piccola, potrebbe filtrare le microplastiche nelle lavatrici e persino negli acquari, ma c’è ancora molto lavoro da fare, come sottolineato dagli stessi ragazzi:

Questo è un approccio piuttosto nuovo. Abbiamo trovato solo uno studio che cercava di utilizzare gli ultrasuoni per prevedere il flusso di particelle nell’acqua, ma non le filtrava completamente.

Lo studio che ha ispirato i due adolescenti è stato condotto da ricercatori del New Mexico Tech e pubblicato sulla rivista peer-reviewed Separation and Purification Technology nel 2022.

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Fonte: Texas Science & Engineering Fair

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