Mikroplastiklere Karşı Ultrasonik Teknoloji: İki Teksaslı Öğrencinin İcadı

oKMaDeM

New member
Her yıl 6 ila 15 milyon ton plastik atık çevreye karışıyor. Güneş ışığı, rüzgar, dalgalar ve diğer faktörlerin etkisiyle plastik, 0,001 ila 5 mm arasında değişen boyutlarda küçük parçalara ayrışıyor ve bunlara mikroplastikler. Dünya okyanuslarında en az 14 milyon ton mikroplastik olduğu ve her yıl bunlara yaklaşık 1,5 milyon ton eklendiği tahmin ediliyor.

Son yıllarda endişe Mikroplastik kirliliğinden kaynaklanan çevresel ve sağlık etkileri katlanarak arttı. Bu etkiler hakkında çok fazla belirsizlik var, ancak mikroplastiklere kronik maruziyet hayatlarımızın ayrılmaz bir parçasıdır. Mikroplastikler, plankton, balık, deniz ortamlarındaki büyük memeliler, kara hayvanları ve insanlar olmak üzere her türlü canlı organizma tarafından yutulur. Su ve topraktan mikroplastiklerin yutulmasına ek olarak, havadaki parçacıklar hem iç hem de dış ortamlarda solunmaktadır. Mikroplastikler, deniz ürünleri, içme suyu, bira, tuz ve şeker dahil olmak üzere çok çeşitli insan yiyeceklerinde ve içeceklerinde bildirilmiştir. Yapılan son araştırmalar, her birimizin her hafta bir kredi kartı büyüklüğünde plastik soluduğunu ve tükettiğini ortaya koyuyor.Ve bu parçacıkların insan vücudunda, kandan organlara kadar varlığını doğrulayan birçok bilimsel bulgu var.

Victoria Ou ve Justin HuangTeksas'ın Woodlands kentinden 17 yaşındaki öğrenciler, bu çevresel acil durumla başa çıkmak için bir kampanya başlattı. yüksek frekanslı ultrasonik ses dalgaları kullanarak sudan mikroplastikleri temizleyen cihazYenilikçi buluş, ilk yer Dünya ve Çevre Bilimleri kategorisinde (Google tarafından desteklenmektedir) Regeneron Uluslararası Bilim ve Mühendislik Fuarı (Los Angeles'ın ISEF'idünyanın dört bir yanındaki bilim fuarlarından en iyi yarışmacıların 9 milyon dolar değerindeki ödülleri kazanmak için yarıştığı yer. Sadece bu değil, iki çok genç Teksaslı arkadaşın tasarladığı cihaz ayrıca Gelecek Nesiller İçin Olumlu Sonuçlar için Gordon E. Moore Ödülü'nün 50 bin dolarlık ödülünü de kazandı.

İki öğrencinin mikroplastiklere meydan okuma fikri nasıl doğdu?


Geçtiğimiz sonbaharda Victoria Ou ve Justin Huang, diğer üniversite öğrencileriyle birlikte The Woodlands, Texas yakınlarındaki bir su arıtma tesisini ziyaret etti. Ziyaret sırasında, iki arkadaş böyle bir tesiste halihazırda su arıtmak için araçlar olup olmadığını merak ediyordu. atık sudan gelen mikroplastiklerAncak tesis çalışanları, şu ana kadar bilinen temizleme yöntemlerinin uygulanamayacağını, çünkü bunların başka türden sonuçlar doğuracağını ve durumu daha da kötüleştireceğini açıklamışlardı. Örneğin, suya eklenen alüminyum hidroksit gibi kimyasal pıhtılaştırıcıların kullanımı, mikroplastikleri daha kolay filtrelenebilen daha büyük parçalara ayırarak çevreyi kirletebilir ve arıtılmış suyun pH'ını değiştirebilir. Sadece bu değil, kimyasal pıhtılaştırıcılar tehlikeli olmalarının yanı sıra çok da pahalıdır. Piyasada bulunan diğer filtre türleri kolayca tıkanırken, plastikleri parçalamak için enzim kullanımı gibi biyolojik çözümler sorunu büyük ölçekte ele almak için yeterince etkili değildir.


İnvaziv olmayan, enerji açısından verimli ve maliyet açısından uygun bir çözüme ihtiyaç var. İki öğrenci icatlarını ortaya koyduklarında bunu düşündüler. Victoria Ou ve Justin Huang'ın cihazı bir kalem kadar küçük. İki aşamalı filtre görevi görmek için ultrason kullanan iki elektrik dönüştürücü istasyonuna sahip küçük bir tüp. Su cihazdan geçerken ultrasonik dalgalar basınç oluşturuyor ve bu basınç mikroplastikleri iterek suyun akmaya devam etmesini sağlıyor.. Diğer taraftan çıkan su ise mikroplastiklerden arındırılmış temiz sudur.

Cihaz poliüretan, polistiren ve polietilen olmak üzere üç tip mikroplastik üzerinde test edildi. Cihazları tek bir adımda sudaki mikroplastiklerin yüzde 84 ila yüzde 94'ünü ortadan kaldırabiliyor.Ultrasonik teknoloji ve kirliliği kaynağında durdurma ve kirli suyu temizleme konusundaki güçlü yetenekleri sayesinde, bu uygulama diğer partikül kirleticileri gidermek için genişletilebilir.

Kirlilik önleyici cihazın uygulamaları


Mikroplastikler, günümüzde okyanuslarda tahmini 75 trilyon mikroplastik olmasıyla yaygın bir küresel çevre sorunu haline gelmiştir. Mikroplastikler yaban hayatı için tehlike oluşturur ve insanlarda ciddi sağlık sorunlarına yol açar. Mikroplastikleri yok etmenin mevcut yöntemleri yüksek maliyet veya potansiyel olarak tehlikeli kimyasallar nedeniyle sınırlıdır.

Victoria ve Justin teknolojilerinin atık su arıtma tesislerinde, tekstil sanayi tesislerinde, kanalizasyon arıtma tesislerinde ve kırsal su kaynaklarında kullanılabilir. Ve daha küçük ölçekte, Çamaşır makinelerinde ve hatta akvaryumlarda bulunan mikroplastikleri filtreleyebilir.ancak yine de yapılması gereken çok iş var, adamların da belirttiği gibi: “Bizimki oldukça yeni bir yaklaşım. Su içindeki parçacıkların akışını tahmin etmek için ultrason kullanmaya çalışan sadece bir çalışma bulduk, ancak onları tamamen filtrelemedi.”

İki genci ilhamlandıran çalışma aslında New Mexico Tech'teki araştırmacılar tarafından yürütülmüş ve hakemli dergide yayınlanmıştır. Ayırma ve Arıtma Teknolojisi 2022'de. “Tasarımımızı daha da geliştirmek için araştırmaya devam etmeyi planlıyoruz, bir gün herkes tarafından kullanılabileceğini umuyoruz. İlk önce çamaşır makinelerinden ve arıtma tesislerinden gelen suyu temizleme hedefiyle geliştirmek istiyoruz. Şimdiye kadar yaptığımız şey sadece ilk adım,” diye sonlandırdı Huang ve Ou.
 
Üst