Учёные напечатали на 3D-принтере фильтр, который очищает воду от микропластика без электричества

Инженеры Университета Ватерлоо разработали прототип недорогого гравитационного фильтра, способного улавливать до 90% микропластика из водопроводной воды и стоков. Устройству не нужны насосы и внешние источники питания: жидкость проходит сквозь систему естественным путем. В перспективе это позволит внедрять технологию как в домашние системы очистки, так и на очистные сооружения в отдаленных районах.

В основе фильтра лежат пористые диски из биоразлагаемого полилактида (PLA). Чтобы добиться нужной текстуры, при 3D-печати в материал добавляли водорастворимый полимер. После промывки горячей водой добавка вымывалась, оставляя на поверхности детали сеть микроскопических пор. Для дополнительной цепкости пластик покрыли специальным адгезивом — химическим слоем, который притягивает загрязняющие частицы и не дает им смываться чистым потоком. Как сообщается в пресс-релизе Университета Ватерлоо, максимальную эффективность продемонстрировала колонна, собранная из 20 таких фильтрующих слоев.

Ограничения прототипа и тесты со стиральными машинами

Несмотря на впечатляющие цифры, разработка пока находится на стадии концепта. Авторы исследования, опубликованного в журнале Separation and Purification Technology, честно указывают на слабые места текущей архитектуры. Во-первых, испытания проводились в контролируемых лабораторных условиях с искусственным раствором, а не с реальной грязной водой. Во-вторых, фильтр плохо справляется с самыми мелкими фракциями: около 80% микропластика, которому все же удалось просочиться сквозь 20 слоев, составляли частицы размером менее 10 микрометров.

Вопрос коммерческого масштабирования тоже остается открытым. Создатели называют производство дешевым за счет использования стандартной технологии FDM-печати, однако ни ориентировочная себестоимость бытового картриджа, ни срок его бесперебойной службы пока не раскрываются.

На следующем этапе инженеры планируют проверить систему в «боевых» условиях. Главной мишенью станут сточные воды от стиральных машин — один из крупнейших источников выброса синтетических микроволокон в городскую канализацию и мировой океан. Команде предстоит выяснить, как быстро пористые диски будут забиваться органикой и мыльной пеной, а также можно ли их эффективно промывать для многоразового использования.