ابداع فیلتر ماشین لباسشویی با الهام از آبشش ماهی آنچوی: حذف بیش از ۹۹٪ ریزپلاستیک‌ها

الهام از طبیعت: مکانیسم تغذیه ماهی آنچوی

برای یافتن یک راهکار مؤثر، محققان به سراغ طبیعت رفتند و مکانیسم تغذیه ماهی‌هایی چون آنچوی (ماهی کولی) و ساردین را مورد مطالعه قرار دادند. این ماهی‌ها با دهان باز شنا می‌کنند و آب را از میان ساختارهای قیفی‌شکل در آبشش‌های خود عبور می‌دهند.

این ساختارهای «شانه‌ای شکل» دارای دندانه‌های کوچکی هستند که به آب اجازه عبور می‌دهند، اما پلانکتون‌ها را متوقف می‌کنند. نکته هوشمندانه این سیستم این است که:

جریان آب ورودی، پلانکتون‌های به دام افتاده را به پشت قیف هدایت می‌کند، جایی که در گلوی ماهی جمع می‌شوند تا بلعیده شوند. این فرآیند مکانیکی، بدون نیاز به فیلترهای پیچیده و گرفتگی، پلانکتون‌ها را از آب جدا می‌کند.

فیلتر ماشین لباسشویی با کارایی بیش از ۹۹ درصد

با الهام از این سیستم طبیعی، دکتر لئاندرا هامان، دکتر الکساندر بلانک و تیم تحقیقاتی آنها در دانشگاه بن آلمان، نمونه اولیه‌ای از یک دستگاه فیلتراسیون را طراحی کردند که قابلیت ادغام در ماشین لباسشویی را دارد. این دستگاه از قوس‌های آبشش تقلید کرده و از طریق چندین ساختار نگهدارنده قوسی، توری‌های فیلتر تجاری استاندارد را در خود جای می‌دهد.

نتایج عملکرد این نمونه اولیه خیره‌کننده است:

• کارایی بالا: قادر به فیلتر کردن بیش از ۹۹ درصد از الیاف ریزپلاستیک از آب شستشو است.
• عدم گرفتگی: بر خلاف فیلترهای سنتی، این سیستم بدون گرفتگی کار می‌کند.
• سادگی مکانیکی: روش ابداعی از نظر مکانیکی پیچیده نیست و تولید آن باید ارزان باشد.

الیاف جدا شده از آب، چندین بار در دقیقه مکش شده و ذخیره می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود که ماشین لباسشویی بتواند این الیاف غلیظ را فشرده و خشک کرده و به صورت گلوله‌هایی درآورد که به راحتی همراه با زباله‌های خانگی دفع شوند.

گام‌های نهایی تا عرضه تجاری

ورود این دستگاه به مرحله استفاده تجاری نیازمند تکمیل و بهینه‌سازی‌هایی است. مهم‌ترین نیازهای باقی‌مانده شامل موارد زیر است:

بهینه‌سازی‌های فنی:

• بهینه‌سازی محفظه فیلتر.
• پیاده‌سازی حسگرهای فشار برای خودکارسازی فواصل تمیزکاری.
• ارائه راه‌حلی مطمئن برای ذخیره‌سازی کنسانتره (الیاف فشرده) پس از استخراج از فیلتر.

علاوه بر این، لازم است تا راندمان فیلتراسیون دستگاه برای سایر ذرات رایج در پساب ماشین لباسشویی، مانند مو، الیاف پنبه، شن، ماسه و گرد و غبار، نیز مورد آزمایش قرار گیرد تا از عملکرد جامع آن اطمینان حاصل شود.