De veren zijn zo ontworpen dat ze microplastics in water kunnen afbreken.

Plastic afval vindt tegenwoordig steeds vaker een weg naar oceanen en rivieren. Vervolgens vervalt dit afval in steeds kleinere stukjes. Dit gebeurt door bijvoorbeeld UV-stralen van de zon of golven die ervoor zorgen dat het plasticafval slijpt tegen stenen, tegen de zeebodem of tegen ander vuil. We noemen deze kleine plastic deeltjes ‘microplastics’ wanneer ze een grootte van vijf millimeter of kleiner hebben bereikt. En tegenwoordig dringen deze kleine stukjes plastic door in het gehele ecosysteem, van Antarctica tot aan de diepste plekken in onze oceaan. Ook ons eigen lichaam ontkomt er niet aan. Tijd dus voor een grote opruiming.

Verontreiniging
Microplastics vormen een wereldwijde bedreiging voor het milieu, met schadelijke gevolgen voor de gezondheid van dieren, mensen en ecosystemen. “Microplastics absorberen verontreinigende stoffen terwijl ze door het water glijden,” vertelt onderzoeker Shaobin Wang. “Vervolgens geven ze deze gevaarlijke stoffen af als ze door dieren worden opgegeten. Hierdoor hopen ze zich op in de voedselketen.” Bovendien is uit experimenten gebleken dat microplastics gedragsveranderingen teweegbrengen bij vissen nadat ze de hersenen zijn binnengedrongen. Dat microplastics een groot probleem zijn, staat als een huis. Toch blijkt het opruimen van al dat rondzwervende plastic nog niet zo gemakkelijk. Maar onderzoekers doen in een nieuwe studie een verwoede poging.


Reactieve zuurstofcomponenten
Om microplastics af te breken ontwikkelden de onderzoekers reactieve zuurstofcomponenten. Deze kunnen de moleculen waaruit microplastics bestaan opbreken in kleine en onschadelijke segmenten die oplossen in water. Reactieve zuurstofcomponenten worden echter vaak geproduceerd met behulp van zware metalen, zoals ijzer en kobalt. Dit zijn op zichzelf gevaarlijke en verontreinigende stoffen en dus niet zo geschikt om in het milieu los te laten.

Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om microplastics op een milieuvriendelijke manier af te breken. Afbeelding: uit paper

Magnetische ‘veren’
Om dit te omzeilen, vonden de onderzoekers een andere oplossing in de vorm van koolstofnanobuisjes met stikstof om reactieve zuurstofcomponenten te genereren. Op die manier bracht het team kleine, spiraalvormige ‘veren’ tot stand die de microplastics die ons water vervuilen, kunnen afbreken. “Deze koolstof nanoveren zijn sterk en stabiel genoeg om microplastics op te breken in verbindingen die niet zo’n bedreiging vormen voor het mariene ecosysteem,” aldus Wang. De kleine veren kunnen in slechts acht uur een significante hoeveelheid microplastics afbreken terwijl ze zelf stabiel blijven in de ruwe, oxidatieve omstandigheden die nodig zijn voor de afbraak van de microplastics. Bovendien maakte het team de kleine veren ook nog eens magnetisch. “Dit is bijzonder opwindend, omdat dit het gemakkelijk maakt om de nanobuisjes uit afvalwater te verzamelen en te hergebruiken,” aldus onderzoeker Xiaoguang Duan.

De onderzoekers laten het onderwerp nog niet los. Zo verschillen alle microplastics chemisch van elkaar. Daarom willen onderzoekers er in een vervolgstudie voor zorgen dat de magnetische veren werken voor microplastics van verschillende samenstellingen, vormen en oorsprongen. Daarnaast hopen ze door middel van chemische reacties de microplastics op den duur om te zetten in voedsel voor dieren die in de zee leven. Hoewel dat het probleem van de schade die microplastics op dit moment aanrichten teniet zal doen, is dit nu nog echt toekomstmuziek.