We Wrocławiu powstaje system do monitorowania mikroplastiku w sieci wodociągowej oraz rzekach

Jak podkreślają naukowcy z Politechniki Wrocławskiej, obecne metody identyfikacji mikroplastiku są skomplikowane i czasochłonne. Wymagają one pobrania próbki wody, przewiezienia jej do laboratorium i przeprowadzenia analiz z użyciem mikrospektroskopii w podczerwieni lub metod termoanalitycznych. Cała procedura może zająć od kilku do kilkunastu godzin. Jak zaznacza dr Bartosz Krajnik z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki, konieczne jest również zaangażowanie wykwalifikowanego personelu.

Automatyczne urządzenia zmienią podejście do badania wody

Nowy system, nad którym pracuje konsorcjum, ma na celu zautomatyzowanie procesu badania mikroplastiku w wodzie. Opracowane urządzenia będą analizować próbki na miejscu i przesyłać dane w czasie rzeczywistym przez całą dobę. – „To duży krok w kierunku ciągłego i efektywnego monitorowania jakości wody” – mówi prof. Justyna Rybak z Wydziału Inżynierii Środowiska.

Zdaniem prof. Rybak, wdrożenie takiego systemu na większą skalę umożliwi stałą kontrolę jakości wody, podobnie jak dziś monitoruje się jakość powietrza – pod kątem pyłów zawieszonych, tlenku węgla czy benzenu – za pomocą rozbudowanej sieci stacji pomiarowych.

Nowoczesna konstrukcja systemu

System będzie składał się z kilku kluczowych elementów: hydrocyklonów do poboru i selekcji próbek, układów mikrofluidycznych i pomp, zestawu spektroskopowego oraz odpowiednich zbiorników. Jego działanie skoncentruje się na wykrywaniu czterech podstawowych polimerów: polietylenu, polipropylenu, polistyrenu oraz politereftalanu etylenu. To właśnie te tworzywa odpowiadają za około 80% mikroplastiku obecnego w wodzie.

Urządzenia będą w stanie wykrywać cząsteczki mikroplastiku o średnicy od 5 do 300 mikrometrów. Cały proces badania próbki potrwa jedną godzinę, a dane będą trafiać bezpośrednio do systemów komputerowych odpowiednich instytucji. Prototypy zostaną poddane testom terenowym we współpracy z MPWiK i Wodami Polskimi.

Wysoki stopień złożoności technologicznej

Na poziom trudności projektu zwraca uwagę Piotr Kunicki ze start-upu Techsy, który pełni rolę lidera konsorcjum. Podkreśla on, że jednym z największych wyzwań jest integracja różnych technologii, w tym dopasowanie prędkości przepływu cieczy: w hydrocyklonach jest to 1 litr na sekundę, a w układzie mikrofluidycznym – zaledwie 10 mikrolitrów na sekundę. Prace nad całym systemem mają potrwać trzy lata i angażują zespoły specjalistów z różnych dziedzin.

Gotowy system będzie można instalować w różnych środowiskach: od rzek i cieków powierzchniowych, przez sieci wodociągowe, aż po ujścia z oczyszczalni ścieków. Znajdzie też zastosowanie w zakładach produkcyjnych, np. w branży spożywczej.

Finansowanie i znaczenie projektu

Projekt uzyskał dofinansowanie w wysokości niemal 13,7 mln zł z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Rządowego Programu Strategicznego Hydrostrateg „Innowacje dla gospodarki wodnej i żeglugi śródlądowej”. To kolejny krok w stronę skutecznej ochrony środowiska wodnego przed zanieczyszczeniem mikroplastikiem.