Двое подростков, создавшие фильтр для очистки воды от микропластика, получили $50 тыс. за свое изобретение

17-летние Виктория Оу и Джастин Хуанг из Вудлендса, штат Техас, изобрели устройство, которое могло бы помочь справиться с микропластиком, пишет Business Insider. Они представили свою работу на Международной выставке науки и техники Regeneron в Лос-Анджелесе, где собрались ведущие участники научных ярмарок со всего мира. Техасский дуэт занял первое место в категории «Наука о Земле и окружающей среде», спонсируемой Google, и получил приз в размере $50 тыс. от премии Гордона Э. Мура.

Устройство, разработанное Оу и Хуанг, является первым успешно использующим этот метод. Хотя ультразвуковой метод находится на очень ранней стадии своего развития, старшеклассники надеются, что однажды он сможет отфильтровывать пластик из питьевой воды, а также из промышленных и сточных вод.

Прошлой осенью, обдумывая идеи для своего проекта, Оу и Хуанг посетили водоочистную станцию. Они хотели выяснить, есть ли на объектах такого типа инструменты, позволяющие удалять микропластик из сточных вод. Как оказалось, такого оборудования там не было. Тогда ребята решили сосредоточиться на этой проблеме и разработать действенное устройство.

По словам Хуанга, даже если сейчас Агентство по охране окружающей среды начнет регулировать вредные пластиковые частицы, существующие методы удаления будут иметь свои сложности и побочные эффекты. Одним из решений является использование химических коагулянтов, таких как гидроксид алюминия, которые при добавлении в воду «слипают» микропластик в более крупные фрагменты, позволяя им легче фильтроваться. Однако химические коагулянты также могут загрязнять окружающую среду и ухудшать pH очищенной воды, и они дорогие.

Существуют также физические фильтры, но они легко засоряются. А биологические решения, такие как использование ферментов для расщепления пластика, недостаточно эффективны для масштабного решения этой проблемы. «Мы хотели найти решение этой проблемы, потому что нынешние решения не очень эффективны», — говорит Хуанг.

Устройство Хуанга и Оу маленькое, размером с ручку. По сути, это длинная трубка с двумя станциями электрических преобразователей, которые используют ультразвук в качестве двухступенчатого фильтра. Когда вода протекает через устройство, ультразвуковые волны создают давление, которое выталкивает микропластик назад, позволяя воде продолжать течь вперед. На другом конце выходит чистая вода без микропластика.

Подростки протестировали свое устройство на трех распространенных типах микропластика: полиуретане, полистироле и полиэтилене. Согласно пресс-релизу, за один проход их устройство может удалить от 84% до 94% микропластика в воде. Оу и Хуанг полагают, что их технология может быть использована на очистных сооружениях, промышленных текстильных предприятиях и сельских источниках воды. В меньших масштабах оно мог бы фильтровать микропластик в стиральных машинах и даже в аквариумах.

«Для достижения этой стадии, я думаю, нам потребуется гораздо больше обработки, — сказала Оу. — Это довольно новый подход. Мы нашли только одно исследование, в котором пытались использовать ультразвук для прогнозирования потока частиц в воде, но оно еще не полностью их отфильтровало».

«Я надеюсь, что мы сможем масштабировать эту технологию, но сначала нам нужно ее усовершенствовать, потому что эта технология все еще находится в зачаточном состоянии», — сказал он.

«Мы были просто счастливы, что смогли поехать на ISEF. Изначально мы не ожидали слишком многого, но первое место и высшая награда — это гораздо больше, чем мы когда-либо ожидали», — сказал Оу.

«Это то, о чем я мечтал всю свою жизнь, поэтому до сих пор щипаю себя, пытаясь понять, реально это или нет», — сказал Хуан.

Недавнее исследование показало, что у мышей, потребляющих питьевую воду, загрязненную микропластиком, снижен иммунитет и выявлены изменения в поведении, такие как увеличенная тревожность и сниженная активность. Значительные изменения в поведении и иммунных реакциях наблюдались как у молодых, так и у пожилых мышей, которые были подвергнуты воздействию микропластика.