Polscy naukowcy stworzą system do monitorowania mikroplastiku w wodzie w czasie rzeczywistym

Konsorcjum składające się z Politechniki Wrocławskiej, start-upu Techsy, MPWiK i Wód Polskich rozpoczęło prace nad innowacyjnym systemem monitorowania mikroplastiku w wodzie. Projekt otrzymał prawie 13,7 mln złotych dofinansowania z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Hydrostrateg, będąc jedyną rekomendowaną do finansowania propozycją spośród 18 zgłoszonych z całej Polski.

System ma umożliwiać automatyczne wykrywanie mikroplastiku w czasie rzeczywistym w punktach kontrolnych sieci wodociągowych, rzekach i innych zbiornikach wodnych. Obecne metody identyfikacji wymagają od kilku do kilkunastu godzin oraz transportu próbek do laboratoriów, gdzie analizy przeprowadzane są przez wykwalifikowanych pracowników z wykorzystaniem mikrospektroskopii optycznej w podczerwieni lub raMarysi.

„Zamierzamy stworzyć rozwiązanie, które pozwoli na badania obecności mikroplastiku w sposób zautomatyzowany. Opracowane przez nas urządzenia będą same, na miejscu, analizować próbki wody i przesyłać od razu dane z wynikami, przez całą dobę” – wyjaśnia prof. Justyna Rybak z Wydziału Inżynierii Środowiska PWr.

Technologia będzie koncentrować się na czterech kluczowych polimerach: polietylenie (PE), polipropylene (PP), polistyren (PS) i politereftalan etylenu (PET), które stanowią niemal 80% mikroplastiku wykrywanego w wodzie. System będzie wykrywać cząsteczki o średnicy od 5 do 300 mikrometrów.

Urządzenie składające się z hydrocyklonów, układu mikrofluidycznego i systemu spektroskopowego będzie miało rozmiar szafy. Analiza pojedynczej próbki ma trwać około godziny, ale proces będzie przebiegał w sposób ciągły. Kluczowym elementem będzie opracowanie metod barwienia selektywnego, które ułatwią identyfikację różnych typów polimerów.

„Musimy nie tylko opracować niezawodne metody szybkiego wykrywania mikroplastików, ale także połączyć je w jeden system” – podkreśla Piotr Kunicki ze spółki Techsy, lidera konsorcjum. Wyzwaniem technicznym jest dopasowanie prędkości przepływów – w hydrocyklonach woda będzie przemieszczać się z prędkością 1 litra na sekundę, podczas gdy układ mikrofluidyczny wymaga 10 mikrolitrów na sekundę.

Prototypy przejdą półroczne testy terenowe we współpracy z MPWiK i Wodami Polskimi w kilku lokalizacjach. Gotowy system będzie można instalować w rzekach, sieciach wodociągowych, na ujściach oczyszczalni ścieków oraz w zakładach przemysłu spożywczego.

Projekt realizowany przez trzy lata odpowiada na rosnące wymagania Unii Europejskiej dotyczące monitorowania mikroplastiku w wodzie pitnej. Automatyczny monitoring mikroplastiku w wodzie ma najważniejsze znaczenie dla ochrony zdrowia publicznego i środowiska, szczególnie w kontekście rosnących dowodów na wpływ tych zanieczyszczeń na układ krążenia i rozwój nowotworów. Technologia ta może stać się standardem w systemach kontroli jakości wody, podobnie jak obecne systemy monitorowania zanieczyszczeń powietrza.