Kampf gegen Mikroplastik: „Man kann das Meer nicht filtern – es ist zu groß“, aber NCSU-Forscher hat eine Idee
Veröffentlichungsdatum:RALEIGH – Winzige Plastikpartikel, so genannte Mikroplastikstellen eine Reihe von Umweltproblemen dar in marinen Ökosystemen Und darüber hinaus. Neuere Forschungen haben ergeben, dass diese Mikroplastikpartikel an mehr Orten gefundenund zwar in größeren Mengen, als irgendjemand erwartet hatte. Jetzt arbeiten Forscher von NC State und Cornell an der Entwicklung eines selbsterhaltenden Systems, das Mikroplastik verwendet, um noch mehr Mikroplastik einzufangen.
„Man kann das Meer nicht filtern – es ist zu groß“, sagt Carol Hall, leitende Wissenschaftlerin der Forschungsinitiative. „Das Ausmaß des Problems erfordert, dass wir revolutionäre neue Methoden entwickeln, um Mikroplastik aus dem Meerwasser zu entfernen. Das ist also unser Ziel.“ Hall ist Camille Dreyfus Distinguished University Professor für chemische und biomolekulare Technik an der NC State und leitet das Projekt zusammen mit Nicholas Abbott, Tisch University Professor für chemische und biomolekulare Technik an der Cornell University.
Die große Idee ist, ein Kreislaufsystem zu schaffen. Der Ausgangspunkt wäre die Schaffung von „Mikroreinigungspartikeln“, an denen Mikroplastik haften bleibt, wahrscheinlich durch Peptide, die von der Hall-Gruppe entwickelt wurden und sogenannte „weiche dendritische Materialien“ Pionierarbeit geleistet durch das Labor von Orlin Velev. Velev ist Co-PI des Projekts und S. Frank and Doris Culberson Distinguished Professor of Chemical and Biomolecular Engineering an der NC State.
„Die Idee ist, dass diese Mikroreinigungspartikel das Mikroplastik greifen, in sich zusammenfallen und dann an die Oberfläche steigen – wo man sie aufheben kann“, sagt Velev.
Die Mikroreinigungspartikel und Mikroplastikpartikel würden dann in einen Bioreaktor geleitet, der die Mikroplastikpartikel zersetzt und die entstehenden Nebenprodukte zur Erzeugung neuer Mikroreinigungspartikel (und möglicherweise anderer nützlicher Materialien) nutzt.
Wie würde das funktionieren?
„Die Forschungsgemeinschaft hat bereits Mikroorganismen identifiziert, die Kunststoffe in verschiedene Nebenprodukte zerlegen können“, sagt Nathan Crook, Co-PI des Projekts und Assistenzprofessor für chemische und biomolekulare Verfahrenstechnik an der NC State. „Wir planen, auf diesem Wissen aufzubauen und einen Meeresmikroorganismus so zu modifizieren, dass er Kunststoff abbaut.“
„Zumindest möchten wir, dass der Mikroorganismus den Kunststoff als Energiequelle nutzen kann, sodass er wachsen und sich vermehren kann – denn dadurch würde der Kunststoff zumindest biologisch abbaubar. Aber wir planen, den Meeresmikroorganismus so zu modifizieren, dass er Chemikalien produziert, die wir als Ausgangsstoff für die Produktion weiterer Mikroreinigungspartikel verwenden können, mit denen wir dann noch mehr Mikroplastik einfangen können.
„Letztendlich wollen wir sehen, ob wir mit diesem Ansatz Mikroplastik in Chemikalien umwandeln können, die einen kommerziellen Wert für die Fertigung oder pharmazeutische Anwendungen haben“, sagt Crook. „Wir verwandeln Müll buchstäblich in etwas Wertvolles.“
Um diesen komplexen Prozess zu steuern und zu optimieren, hat sich die Gruppe mit Fengqi You zusammengetan, dem Roxanne E. und Michael J. Zak-Professor für Energiesystemtechnik an der Cornell University, der ein Experte für fortgeschrittenes maschinelles Lernen und KI-Techniken ist.
Die Arbeit wird mit Unterstützung des Emerging Frontiers in Research and Innovation-Programms der National Science Foundation durchgeführt, unter Fördernummer 2029327. Der Zuschuss beträgt $2 Millionen über vier Jahre.
(C) NCSU
Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire