Forskare uppfinner ett filter som avlägsnar över 99 procent av mikroplaster i tvättmaskiner

Avloppsvatten från hushållstvätt har blivit ett allt större fokus för forskare som studerar plastföroreningar. Varje tvätt släpper ut otaliga syntetiska fibrer som är för små för att ses med blotta ögat men svåra att fånga upp. Nu säger ett forskarlag i Tyskland att naturen kan erbjuda en lösning.

Forskare vid universitetet i Bonn har utvecklat ett tvättmaskinsfilter som är inspirerat av fiskars anatomi. Tidiga resultat tyder på att det kraftigt skulle kunna minska utsläppen av mikroplaster innan de når avloppssystemet.

En dold källa

Studier har länge pekat ut tvättmaskiner som en betydande källa till mikroplaster, eftersom fibrer lossnar från kläder under vanliga tvättprogram. Enligt forskare vid universitetet i Bonn kan ett hushåll med fyra personer släppa ut hundratals gram av dessa partiklar varje år.

En stor del av materialet fångas upp vid avloppsreningsverk i avloppsslammet. När slammet senare används som gödsel kan fibrerna spridas över jordbruksmark, vilket gör att plasten återförs till miljön, uppger forskarna.

Begränsningar hos filter

Tillverkare har experimenterat med filter för att fånga upp fibrer innan avloppsvattnet lämnar maskinen, men framgångarna har varit begränsade.

– De filtersystem som hittills finns tillgängliga har dock flera nackdelar, säger Dr. Leandra Hamann vid universitetets institut för organismisk biologi i en artikel på universitetets webbplats. Hon tillägger:

– Vissa av dem sätts snabbt igen, andra erbjuder inte tillräcklig filtrering.

I jakten på alternativ vände sig Hamann och hennes kollegor till biologin snarare än traditionell ingenjörskonst.

Lärdomar från fiskar

Vissa fiskarter, som sardiner och ansjovis, livnär sig genom att filtrera partiklar ur vattnet med hjälp av sina gälbågar. Forskargruppen i Bonn studerade denna struktur noggrant och använde den som förebild för en ny filterkonstruktion.

– Vi tittade närmare på hur detta system är uppbyggt och använde det som modell för att utveckla ett filter som kan användas i tvättmaskiner, säger Dr. Alexander Blanke, som ledde forskningen.

Gälsystemet bygger på en trattformad struktur som leder partiklar längs en yta i stället för att tvinga dem direkt mot ett plant filter, vilket bidrar till att förhindra igensättning.

Lovande resultat

I laboratorietester och datorsimuleringar avlägsnade prototypen mer än 99 procent av plastfibrerna, samtidigt som den förblev motståndskraftig mot igensättning, enligt resultat som publicerats i npj Emerging Contaminants. Forskarna säger att konstruktionen är mekaniskt enkel och kan produceras till låg kostnad.

De uppfångade fibrerna sugs regelbundet ut och pressas samman till en liten pellet som kan slängas med hushållsavfallet.

Universitetet i Bonn och Fraunhofer-institutet UMSICHT har ansökt om patent i Tyskland och inom hela Europeiska unionen. Forskargruppen hoppas att vitvarutillverkare ska anpassa konstruktionen för kommersiella maskiner och därmed minska en föroreningskälla som i allt högre grad kopplas till risker för människors hälsa.

Källor: Universitetet i Bonn, npj Emerging Contaminants