Mikromuovien kaappaus nanoselluloosalla ennen niiden päätymistä vesistöihin

Tuhannessa litrassa merivettä voi olla jopa 8,3 miljoonaa mikromuovipartikkelia. Hyvin pienten partikkelien tunnistaminen on tähän saakka ollut vaikeaa: yleensä partikkelit havaitaan vasta, kun niitä on kertynyt kalojen elimistöön. VTT:llä kehitetty menetelmä hyödyntää nanoselluloosarakenteita partikkelien varhaisessa tunnistamisessa. Nanoselluloosan avulla partikkelit voitaisiin kaapata jo ennen kuin ne päätyvät vesistöihin.
Pyyhkäisyelektronimikroskoopikuvasta näkee, miten mikromuovipartikkelit ovat kiinnittyneet nanoselluloosarakenteeseen. Muovipartikkelien halkaisija on 100 nanometriä. (Kuvalähde: VTT)

Nanoselluloosafilmien ja -hydrogeelien ominaisuudet tukevat erittäin pienten mikromuovipartikkelien tunnistamista ja talteenottoa.

– Nanoselluloosan rakenne on verkkomainen ja huokoinen ja sen ominaispinta-ala on suuri. Vedessä tähän rakenteeseen muodostuu voimakkaita kapillaarivoimia, joiden avulla partikkeleita pystytään kuljettamaan sisälle verkoston rakenteisiin ja sitomaan niihin, kertoo tutkimusprofessori Tekla Tammelin VTT:ltä.

Menetelmä tarjoaa keinon tarttua mikromuovipartikkeleihin, joita ihmissilmä ei havaitse. Kyse on partikkeleista, joiden halkaisija on vain 100 nanometriä.

– Nanoselluloosarakenteiden avulla voidaan tunnistaa ja analysoida näitä partikkeleita sekä saada tietoa niiden käyttäytymisestä entistä aikaisemmassa vaiheessa. Voimme selvittää partikkelien pitoisuuksia vedessä ja esimerkiksi analysoida, irtoaako muovipulloista partikkeleita juomaveteen.

Seuraava askel: suodatusmenetelmät

Mikromuovipartikkelien tunnistamista nanoselluloosarakenteiden avulla on kehitetty VTT:llä osana FinnCERES-lippulaivahanketta, jossa tutkitaan uusia biopohjaisia materiaaliratkaisuja. Seuraava askel voisi olla menetelmää hyödyntävien uusien ja edullisten suodatusratkaisujen kehittäminen.

– Uusien suodatusratkaisujen avulla partikkeleita voitaisiin ottaa talteen siellä, missä niitä syntyy. Ratkaisuja voitaisiin hyödyntää esimerkiksi pyykinpesussa, jonka yhteydessä fleece-vaatteista ja muista synteettisistä kuiduista irtoaa mikromuovipartikkeleita. Vastaavasti voisimme kehittää suodatusmenetelmiä mille tahansa teollisuuden alalle, missä on riski mikromuovipartikkelien syntymisestä ja päätymisestä vesistöön.

Lähde: VTT