Polscy naukowcy opracowują rewolucyjne urządzenie, które w czasie rzeczywistym będzie monitorować obecność mikroplastiku w wodzie pitnej. System powstający we Wrocławiu może całkowicie zmienić sposób, w jaki kontrolujemy jakość wody w Polsce i na świecie.
Mikroplastik to maleńkie cząsteczki tworzyw sztucznych, które znajdujemy już wszędzie w naszym środowisku. Wdychamy go i spożywamy wraz z wodą, średnio nawet 5 gramów tygodniowo. Badacze wskazują, że może wpływać na rozwój chorób układu krążenia czy nowotworów, dlatego Unia Europejska wprowadziła przepisy zobowiązujące kraje członkowskie do monitorowania jego obecności w wodzie pitnej. Problem w tym, że dotychczasowe metody wykrywania są skomplikowane i czasochłonne – wymagają pobrania próbki, przewiezienia do laboratorium i analizy trwającej od kilku do kilkunastu godzin. To za wolno, by skutecznie reagować na zagrożenia.
Zespół naukowców z Politechniki Wrocławskiej we współpracy ze start-upem Techsy, MPWiK i Wodami Polskimi rozpoczął prace nad systemem, który zmieni tę sytuację. Projekt otrzymał niemal 13,7 mln złotych dofinansowania z programu Hydrostrateg – był jedynym pozytywnie ocenionym spośród 18 zgłoszeń z całego kraju.
Jak będzie działać nowy system?
Dr Bartosz Krajnik z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki PWr wyjaśnia, że obecnie mikroplastik identyfikuje się za pomocą skomplikowanych metod spektroskopowych. Nowe rozwiązanie ma uprościć i przyspieszyć ten proces. System składa się z kilku kluczowych elementów:
- Hydrocyklony – urządzenia, które pobiorą wodę i przygotują próbkę do badania, odrzucając materiały biologiczne jak glony czy fragmenty roślin, które utrudniałyby analizę.
- Układ mikrofluidyczny – zawiera moduły do barwienia, rozcieńczania i analizy próbek. Naukowcy opracują metody selektywnego barwienia, które sprawią, że polimery staną się wyraźnie widoczne w próbce.
- System spektroskopowy – przeanalizuje wodę, wykorzystując proste techniki spektroskopii optycznej.
Piotr Kunicki ze spółki Techsy, lider całego przedsięwzięcia, podkreśla złożoność zadania: „Musimy nie tylko opracować niezawodne metody szybkiego wykrywania mikroplastików, ale także połączyć je w jeden system”. Jednym z głównych wyzwań jest dopasowanie różnych prędkości przepływów. W hydrocyklonach woda będzie przemieszczać się z prędkością 1 litra na sekundę, podczas gdy układ mikrofluidyczny wymaga próbek dostarczanych z prędkością zaledwie 10 mikrolitrów na sekundę.
Prof. Justyna Rybak z Wydziału Inżynierii Środowiska PWr wyjaśnia, że zespół koncentruje się na czterech kluczowych polimerach: polietylenie (PE), polipropylene (PP), polistyren (PS) i politereftalan etylenu (PET). „To są te tworzywa sztuczne, które stanowią niemal 80 proc. mikroplastiku wykrywanego w wodzie”. System będzie wykrywać cząsteczki o średnicy od 5 do 300 mikrometrów – takie głównie występują w środowisku wodnym.
Gotowe urządzenie będzie miało wielkość szafy i będzie mogło analizować próbkę w ciągu około godziny. Kluczowe jest jednak to, że proces będzie przebiegał w sposób ciągły – dane w czasie rzeczywistym będą trafiały do komputerów instytucji wyposażonych w system. Prof. Rybak podkreśla potencjał rozwiązania: „Wykorzystanie takiego systemu monitoringu na większą skalę mogłoby pozwolić na prowadzenie stałej kontroli jakości wody, podobnie jak dzisiaj monitorujemy jakość powietrza pod kątem zanieczyszczeń”.
Prototypy przejdą testy terenowe we współpracy z MPWiK i Wodami Polskimi. Zostaną zainstalowane w kilku lokalizacjach, a skuteczność ich działania będzie analizowana przez pół roku. Prace nad całym projektem potrwają trzy lata. Gotowy system będzie oferowany na rynku przez spółkę Techsy i będzie można go instalować:
- w rzekach i ciekach powierzchniowych
- w sieciach wodociągowych
- na ujściach z oczyszczalni ścieków
- w zakładach produkcyjnych branży spożywczej
System opracowywany we Wrocławiu może stać się przełomem w ochronie zdrowia publicznego. Po raz pierwszy będziemy mieli narzędzie do natychmiastowego wykrywania zagrożenia mikroplastikiem w wodzie, co pozwoli na szybkie wdrażanie środków ochronnych. To także ważny krok w kierunku wypełnienia unijnych wymogów dotyczących monitoringu mikroplastiku oraz dowód na innowacyjność polskiej nauki w rozwiązywaniu globalnych problemów środowiskowych.
Nad projektem na Politechnice Wrocławskiej pracują dwa zespoły: na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki (prof. Robert Kudrawiec, dr Bartosz Krajnik i dr inż. Filip Dybała) oraz na Wydziale Inżynierii Środowiska (prof. Justyna Rybak, dr Beata Hanus-Lorenz, dr inż Magdalena Wróbel i dr hab. inż Mirela Wolf-Baca).
Źródło: https://pwr.edu.pl/uczelnia/aktualnosci/ile-mikroplastiku-jest-w-naszej-wodzie-powstanie-system–ktory-bedzie-to-sprawdzal-na-biezaco-13841.html
Serwis ma charakter edukacyjny, nie stanowi i nie zastępuje porady lekarskiej, a treść artykułów nie stanowi fachowej porady medycznej. Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za zastosowania informacji zamieszczonych na stronach serwisu.
