Door middel van akoestische golven kunnen luttele stukjes plastic op doeltreffende wijze uit vervuild water gevist worden.

Microplastics zijn piepklein, maar een enorm probleem. In het afgelopen decennium is de hoeveelheid rondslingerend plastic in de oceanen schrikbarend snel toegenomen. Ondertussen zoeken goedmoedige wetenschappers naar veelbelovende manieren om de oceaan weer plastic-vrij te maken. En mogelijk kunnen ook geluidsgolven daar een handje bij helpen.

Microplastics
Dat de oceaan bezaaid ligt met plastic afval mag onderhand geen geheim meer zijn. Wetenschappers voorspellen zelfs dat tegen 2050 de oceaan meer plastic, dan vissen herbergt. Microplastics zijn kleine (vaak microscopische) stukjes plastic, die niet groter zijn dan 5 millimeter. Ze ontstaan doordat ze opzettelijk in die maat worden geproduceerd – en bijvoorbeeld in cosmetica worden verwerkt – maar ook wanneer grotere stukken plastic afgebroken worden in steeds kleinere stukjes. Dit gebeurt door bijvoorbeeld UV-stralen van de zon of golven die ervoor zorgen dat het plastic afval slijpt tegen stenen, de zeebodem of ander vuil. De verontreinigende stoffen vinden uiteindelijk hun weg naar rivieren en oceanen. “Microplastics in het water vormen een grote bedreiging, ook voor onze eigen gezondheid,” vertelt Dhany Arifianto in gesprek met Scientias.nl. Toch blijkt het verrekt lastig om deze minuscule plasticdeeltjes uit zowel het zoete water wat wij drinken, als uit oceaanwater te filteren.

Wassen
Je staat er misschien niet bij stil, maar wist je dat telkens als je een wasje draait, er talloze microplastics vrijkomen? Daar is weinig aan te doen: synthetische kleding bestaat uit miljoenen kleine, plastic microvezels die afbreken en in de wasmachine worden weggespoeld. Je ziet hier overigens niets van, de vezels zijn piepklein (tussen de 3 en 60 micrometer). Wetenschappers hebben eens berekend dat bij één volle wastrommel er zelfs meer dan 700.000 microplastics vrijkomen. Overigens hebben onderzoekers nog niet zo lang geleden een slimme techniek ontwikkeld waarmee met behulp van elektriciteit, microplastics afgebroken kunnen worden.

Toch hebben onderzoekers nu een veelbelovende manier bedacht waarmee microplastics uit vervuild water gevist kunnen worden. Zo openen wetenschappers de jacht op microplastics met behulp van geluidsgolven.

Luidsprekers
Het onderzoeksteam gebruikte twee luidsprekers waar ze geluidsgolven mee voortbrachten. De kracht van deze akoestische golven scheidt vervolgens de microplastics van het water door druk uit te oefenen op een buis met instromend water. Deze buis splitst zich in drie kanalen, waarbij de microplastics naar het midden worden gedrukt, terwijl het schone water naar de twee buitenste kanalen stroomt. “We moesten even zoeken naar het vinden van de juiste frequentie,” vertelt Arifianto. “Maar na verschillende aanpassingen werden de microplastics effectief naar het midden van de pijp gedrukt. Vervolgens konden we ze eenvoudig uit het water filteren.”

Efficiëntie
De onderzoekers testten drie verschillende soorten microplastics. En hoewel het ene type gemakkelijker uit het water te filteren is dan het andere, bleek de methode 56 procent efficiënt in zoet water en 58 procent efficiënt in zeewater. “Deze efficiëntie is best hoog,” licht Arifianto toe, al benadrukt hij dat deze percentages in het laboratorium, onder gecontroleerde omstandigheden, werden bereikt. “We vermoeden dat de efficiëntie enigszins zal afnemen wanneer we onze techniek op open zee of in rivieren toepassen,” gaat hij verder. “Dat komt onder andere doordat microplastics zich dan kunnen vermengen met andere vervuilde stoffen.”

Schadelijk
Hoewel de onderzoekers hebben aangetoond dat ze mogelijk met behulp van geluidsgolven microplastics kunnen afvangen, plaatsen ze wel een belangrijke kanttekening. Akoestische golven die binnen gehoorbereik liggen, kunnen namelijk schadelijk zijn voor zeeleven. De onderzoekers bestuderen momenteel dit mogelijke probleem. “We onderzoeken de gegenereerde frequentie en het geluidsniveau om te achterhalen of deze een potentieel gevaar kunnen vormen,” zegt Arifianto. “Mogelijk kunnen we een geluiddempend materiaal vervaardigen. We zijn hier nog mee bezig en werken hiervoor samen met experts op het gebied van biomarine.”

Veelbelovend
Toch zijn de bevindingen, zo vroeg in de ontwikkelingsfase, veelbelovend. “Ik wil voornamelijk benadrukken dat ons werk echt nog in de kinderschoenen staat,” aldus Arifianto. “We zijn hier nu pas een jaar mee bezig en hebben er vertrouwen in dat de technologie een mooie manier is om microplastics op te ruimen. Het is eenvoudig te installeren en de operationele kosten zijn laag.”

De onderzoeker hoopt met zijn idee een belangrijke bijdrage te leveren aan het afvangen van vervuilende microplastics die in groten getale door zowel rivieren, als de oceanen drijven. “Tegelijkertijd hopen we een belangrijke boodschap uit te dragen,” zegt Arifianto. “En die luidt dat we moeten stoppen met het dumpen van plastic in de oceaan. Dit zal tevens ons eigen welzijn ten goede komen.”