Αυτό το φυτό φιλτράρει τα μικροπλαστικά από το πόσιμο νερό με φυσικό τρόπο

Σύνοψη

• Ερευνητές του πανεπιστημίου UNESP (Βραζιλία) ανακάλυψαν ότι το ασιατικό φυτό Moringa oleifera (ή λευκή ακακία) μπορεί να αφαιρέσει τα μικροπλαστικά από το νερό.
• Το αλατούχο εκχύλισμα από τους σπόρους του φυτού λειτουργεί ως φυσικό πηκτικό, εξουδετερώνοντας το ηλεκτρικό φορτίο των πλαστικών σωματιδίων και διευκολύνοντας το φιλτράρισμα τους.
• Η φυσική αυτή λύση παρουσιάζει αντίστοιχη ή και ανώτερη αποτελεσματικότητα (κυρίως σε αλκαλικά ύδατα) σε σύγκριση με το ευρέως χρησιμοποιούμενο θειικό αργίλιο.
• Το σύστημα δοκιμάστηκε επιτυχώς σε μικροπλαστικά PVC που είχαν υποστεί τεχνητή γήρανση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV), προσομοιώνοντας τη φυσική φθορά.
• Αποτελεί μια βιώσιμη, χαμηλού κόστους εναλλακτική για την επεξεργασία υδάτων, με άμεσες εφαρμογές σε μικρές κοινότητες και χώρες με αυξημένη επιβάρυνση στα υδάτινα οικοσυστήματα, όπως η Ελλάδα.

Η αθόρυβη διείσδυση των μικροπλαστικών στα παγκόσμια δίκτυα ύδρευσης αποτελεί ένα από τα πιο φλέγοντα ζητήματα δημόσιας υγείας και περιβαλλοντικής μηχανικής. Τα σωματίδια αυτά, διαμέτρου μικρότερης των 5 χιλιοστών, καταλήγουν στο πόσιμο νερό μέσω της αποδόμησης μεγαλύτερων πλαστικών απορριμμάτων. Μέχρι σήμερα, οι συμβατικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας υδάτων βασίζονται κυρίως σε χημικούς παράγοντες για την κατακράτηση αυτών των ρύπων. Ωστόσο, νέα επιστημονικά δεδομένα έρχονται να προτείνουν μια αμιγώς βιολογική και οικονομικά βιώσιμη προσέγγιση.

Σύμφωνα με μελέτη που εκπονήθηκε στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου του Σάο Πάολο (ICT-UNESP) της Βραζιλίας, το δέντρο Moringa oleifera προσφέρει μια πρακτική εναλλακτική έναντι των βιομηχανικών χημικών.

Πώς το φυτό Moringa αφαιρεί τα μικροπλαστικά από το νερό;

Το αλατούχο εκχύλισμα από τους σπόρους του φυτού Moringa oleifera προκαλεί την πήξη των μικροπλαστικών στο νερό, εξουδετερώνοντας το ηλεκτρικό τους φορτίο. Αυτό δημιουργεί μεγαλύτερα συσσωματώματα σωματιδίων, τα οποία στη συνέχεια φιλτράρονται πολύ πιο εύκολα. Η συγκεκριμένη βιολογική μέθοδος λειτουργεί εξίσου αποτελεσματικά με το χημικό θειικό αργίλιο, προσφέροντας μια φυσική λύση για τις σύγχρονες μονάδες επεξεργασίας υδάτων.

Για να διασφαλίσουν ότι τα ευρήματά τους είναι εφαρμόσιμα στον πραγματικό κόσμο, οι ερευνητές του ICT-UNESP δεν χρησιμοποίησαν παρθένα πλαστικά. Η ρύπανση που εντοπίζεται στα ποτάμια και τις θάλασσες προέρχεται από πλαστικά τα οποία έχουν ήδη εκτεθεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα στο ηλιακό φως και τις καιρικές συνθήκες. Για τον λόγο αυτό, η ομάδα υπέβαλε σωματίδια PVC σε μια διαδικασία τεχνητής γήρανσης, χρησιμοποιώντας συστήματα υπεριώδους ακτινοβολίας (UV), προσομοιώνοντας με ακρίβεια την περιβαλλοντική φθορά.

Η δοκιμή αξιολόγησης πραγματοποιήθηκε μέσω της κλασικής βιομηχανικής διαδικασίας “Jar Test”, η οποία αναπαριστά τις φάσεις της επεξεργασίας του νερού σε μικρή κλίμακα (ανάμειξη, πήξη, κροκίδωση και καθίζηση). Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: το εκχύλισμα της Moringa προσέγγισε, και υπό συγκεκριμένες συνθήκες ξεπέρασε, τις επιδόσεις του θειικού αργιλίου. Η προσθήκη του φυσικού εκχυλίσματος εξουδετερώνει τα απωθητικά ηλεκτρικά φορτία που διατηρούν τα μικροπλαστικά διασκορπισμένα στο νερό. Μόλις το φορτίο ουδετεροποιηθεί, τα μικροσκοπικά κομμάτια πλαστικού ενώνονται μεταξύ τους, δημιουργώντας μεγαλύτερους και βαρύτερους σχηματισμούς, οι οποίοι κατακάθονται και μπορούν να απομακρυνθούν μέσω συμβατικών βιομηχανικών φίλτρων.

Η σύγκριση με το θειικό αργίλιο και τα πλεονεκτήματα

Σήμερα, οι περισσότερες εγκαταστάσεις καθαρισμού νερού σε παγκόσμιο επίπεδο χρησιμοποιούν άλατα αργιλίου (ή σιδήρου) ως πηκτικά μέσα. Παρά την αποτελεσματικότητα τους, τα χημικά αυτά παρουσιάζουν συγκεκριμένα μειονεκτήματα: απαιτούν εξειδικευμένο χειρισμό, αυξάνουν το λειτουργικό κόστος και, κάποιες φορές, αφήνουν υπολείμματα τα οποία χρήζουν επιπρόσθετης χημικής ρύθμισης στο τελικό στάδιο του καθαρισμού.

Αντιθέτως, η Moringa oleifera είναι ένα δέντρο ανθεκτικό, ταχείας ανάπτυξης και ιδιαίτερα προσαρμοστικό σε ξηρά κλίματα. Το εκχύλισμα της αποδείχθηκε ιδιαίτερα αποδοτικό σε ύδατα με υψηλότερη αλκαλικότητα, εκεί δηλαδή όπου τα παραδοσιακά χημικά συχνά απαιτούν αυξημένες δόσεις ή προσθήκη επιπλέον παραγόντων ρύθμισης του pH. Αυτό καθιστά τη λύση του εκχυλίσματος εξαιρετικά ελκυστική για αγροτικές περιοχές ή μικρότερες κοινότητες που δεν διαθέτουν τους πόρους για εγκατάσταση πολύπλοκων συστημάτων χημικής δοσομέτρησης.

Το επόμενο βήμα της ερευνητικής ομάδας περιλαμβάνει τη μεταφορά της τεχνολογίας από το εργαστήριο στο πεδίο. Ήδη σχεδιάζονται δοκιμές χρήσης του εκχυλίσματος σε νερό που αντλείται απευθείας από τον ποταμό Paraíba do Sul, ο οποίος τροφοδοτεί την πόλη São José dos Campos. Η μετάβαση αυτή θα αποδείξει την ικανότητα της μεθόδου να αντιμετωπίζει απρόβλεπτες μεταβλητές, όπως η μεταβαλλόμενη θολότητα, η παρουσία οργανικού φορτίου και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Η εφαρμογή στο ελληνικό τοπίο και τη Μεσόγειο

Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να έχει σημαντικές προεκτάσεις για τα ελληνικά δεδομένα. Η Μεσόγειος αποτελεί μια από τις πλέον επιβαρυμένες θάλασσες παγκοσμίως σε ό,τι αφορά τη συγκέντρωση μικροπλαστικών. Μέρος αυτής της ρύπανσης συχνά μεταφέρεται μέσω του υδροφόρου ορίζοντα ή επιφανειακών υδάτων, επηρεάζοντας τα αποθέματα.

Επιπλέον, πολλά ελληνικά νησιά βασίζονται σε τοπικές μονάδες αφαλάτωσης και μικρά συστήματα επεξεργασίας τα οποία αντιμετωπίζουν υψηλά λειτουργικά κόστη λόγω της εισαγωγής χημικών αναλώσιμων. Η πιθανή υιοθέτηση βιολογικών, φυσικών πηκτικών ουσιών, όπως τα παράγωγα της Moringa, θα μπορούσε να μειώσει αισθητά το κόστος συντήρησης και λειτουργίας αυτών των εγκαταστάσεων. Ταυτόχρονα, ευθυγραμμίζεται πλήρως με τις ευρωπαϊκές οδηγίες για μετάβαση σε πιο πράσινες και κυκλικές οικονομικές δομές, μειώνοντας το χημικό αποτύπωμα των δημοτικών δικτύων ύδρευσης.

Με τη ματιά του Techgear

Η συζήτηση για τα μικροπλαστικά παραμένει συχνά καθηλωμένη στη διαπίστωση του προβλήματος, αγνοώντας την απουσία επεκτάσιμων λύσεων για τον τελικό αποδέκτη: τη βρύση μας. Η συγκεκριμένη έρευνα από τη Βραζιλία δεν ανακαλύπτει ξανά τον τροχό της διύλισης, αλλά αξιοποιεί εξαιρετικά την υπάρχουσα υποδομή (“Jar Test” και φυσικά φίλτρα) αντικαθιστώντας απλώς το χημικό αναλώσιμο με μια βιολογική εναλλακτική. Η μετάβαση από το συμβατικό θειικό αργίλιο σε αλατούχο εκχύλισμα σπόρων Moringa μειώνει την εξάρτηση των μικρών δήμων από βαριές χημικές βιομηχανίες.

Αν και παραμένουμε επιφυλακτικοί μέχρι να δούμε τα δεδομένα κλίμακας από τις δοκιμές ανοιχτού δικτύου (στον ποταμό Paraíba do Sul), η προσέγγιση είναι ξεκάθαρα προς τη σωστή κατεύθυνση.