A evolução ancestral das bocas dos peixes pode vir a ajudar a resolver uma fonte moderna de poluição por plástico.
Inspirados por estes sistemas naturais de filtração, cientistas na Alemanha desenvolveram uma solução capaz de remover 99% das partículas de plástico presentes na água. A ideia parte do modo como alguns peixes praticam alimentação por filtração para capturar presas microscópicas.
A equipa de investigação já apresentou um pedido de patente na Alemanha e acredita que, no futuro, esta tecnologia poderá ajudar a travar uma forma muito comum de poluição por microplásticos - frequentemente ignorada por grande parte das pessoas.
Microplásticos da lavagem da roupa: um problema pouco visível
Sempre que se faz uma máquina de lavar roupa, milhões de microplásticos desprendem-se das fibras têxteis e seguem, com a água residual, para rios, ribeiras e outras massas de água locais.
Segundo algumas estimativas, até 90% do plástico presente no lodo de esgoto pode ter origem nas máquinas de lavar. Este material é depois muitas vezes aplicado na agricultura como corretivo do solo ou fertilizante, o que pode expor quem consome as culturas resultantes a estes poluentes.
Nesta fase, ainda não é claro que efeitos têm os microplásticos na saúde humana quando se acumulam em ossos e órgãos, mas alguns toxicologistas mostram-se preocupados com os primeiros resultados obtidos em estudos com animais.
Porque falham os sistemas de filtração atuais
Encontrar uma forma de capturar estes poluentes antes de saírem das máquinas de lavar é um desafio técnico exigente. Os sistemas de filtração disponíveis atualmente no mercado tendem a entupir com facilidade, perdendo eficiência e exigindo manutenção frequente.
Foi precisamente aqui que investigadores da Universidade de Bona e do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Ambiental, de Segurança e Energia decidiram procurar inspiração na natureza.
Filtração inspirada na boca de peixes (cavala, sardinha e anchova)
A equipa optou por imitar a anatomia de peixes como a cavala, a sardinha e a anchova. Estes animais nadam com a boca aberta e alimentam-se de plâncton minúsculo. Ao longo de milhões de anos, desenvolveram estruturas internas semelhantes a pentes que retêm presas microscópicas.
“Durante a ingestão de alimento, a água atravessa a parede permeável do funil, é filtrada, e a água sem partículas é depois libertada de novo no ambiente através das guelras”, explica o morfologista funcional Alexander Blanke, da Universidade de Bona.
“Contudo, o plâncton é demasiado grande para passar; fica retido pela estrutura natural de peneira. Graças à forma em funil, o alimento rola em direção à garganta, onde se acumula até o peixe engolir - o que esvazia e limpa o sistema.”
Um filtro em forma de cone que faz as partículas “rolarem”
Com base nesta anatomia, os investigadores conceberam um sistema de filtração em forma de cone, revestido por uma superfície semelhante a uma rede.
Ao contrário de muitos filtros convencionais, em que as partículas embatem diretamente na malha, nesta proposta os microplásticos deslizam e “rolam” ao longo da borda do dispositivo. Isso aumenta a área útil de contacto enquanto a água residual é canalizada através do sistema.
Depois, as partículas de plástico ficam retidas do lado exterior do filtro e são conduzidas para um compartimento separado. Esse reservatório pode ser esvaziado a cada algumas dezenas de lavagens - de forma semelhante ao filtro de cotão de um secador.
Menos entupimento e mais potencial de mitigação
Comparado com outros sistemas de filtração de plásticos disponíveis no mercado, este desenho reduz o entupimento em 85%, mantendo a filtragem a funcionar com maior estabilidade.
Desde a década de 1950, quando as microfibras sintéticas - como poliéster e nylon - começaram a ser produzidas em massa, previsões recentes indicam que pelo menos 5,6 milhões de toneladas de microfibras sintéticas já foram libertadas a partir do vestuário.
Embora muitas pessoas estejam hoje mais atentas ao plástico associado à cozinha e ao consumo doméstico, a roupa continua a libertar poluentes para o ambiente de forma contínua, muitas vezes sem debate público proporcional ao impacto.
A menos que se substituam os materiais usados na indústria têxtil, sistemas de filtração de alta eficiência para microplásticos tornar-se-ão essenciais para reduzir a poluição no futuro. Felizmente, a natureza está a dar-nos uma vantagem.
O que pode mudar com esta abordagem (e o que ainda falta)
Se uma solução deste tipo for integrada de origem em novas máquinas de lavar - ou disponibilizada como acessório robusto para equipamentos existentes - poderá reduzir significativamente a carga de microplásticos que chega às ETAR e, por consequência, ao lodo de esgoto aplicado em solos agrícolas. A eficácia real, no entanto, dependerá de padrões de manutenção simples e de uma recolha fácil e segura do material retido.
Em paralelo, medidas complementares podem acelerar o impacto: requisitos mínimos de filtração para fabricantes, incentivos à inovação em fibras com menor libertação e recomendações práticas para consumidores (por exemplo, programas de lavagem menos agressivos e cargas completas), reduzindo o desgaste que liberta microfibras.
O estudo foi publicado na npj Contaminantes Emergentes.
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