Microplastische fragmenten van lage dichtheid polyethyleenfilm (LDPE) zijn met succes afgebroken in water met behulp van door zichtbaar licht opgewekte heterogene ZnO-fotokatalysatoren. De innovatieve nanocoatingtechnologie is ontwikkeld door een onderzoeksteam van KTH Royal Institute of Technology, Zweden.

Microplastics vormen een wereldwijde bedreiging voor de biosfeer vanwege hun alomtegenwoordige verspreiding, ongecontroleerde gebeurtenissen in het milieu, kleine afmetingen en lange levensduur. Hoewel momenteel toegepaste saneringsmethoden, waaronder filtratie, verbranding en geavanceerde oxidatieprocessen zoals ozonisatie, ze vereisen allemaal veel energie of genereren ongewenste bijproducten. Het team van CLAIM-wetenschappers stelde een innovatieve toxinevrije methode voor die uitsluitend afhankelijk was van relatief goedkope nanocoatings en zichtbaar licht.

De studie, gepubliceerd in Brieven over milieuchemie , maakt deel uit van de ambitie van CLAIM om een ​​kleinschalig fotokatalytisch apparaat te ontwikkelen voor toepassing in afvalwaterzuiveringsinstallaties, die helpt bij de afbraak van microplastics in waterstromen tot onschadelijke elementen.

De wetenschappers testten de afbraak van gefragmenteerde, lage dichtheid polyethyleen (LDPE) microplastic residuen, door door zichtbaar licht geïnduceerde heterogene fotokatalyse geactiveerd door zinkoxide nanostaafjes. De resultaten toonden een toename van 30 procent van de carbonylindex, een marker die wordt gebruikt om de afbraak van polymere residuen aan te tonen. Aanvullend, een toename van broosheid vergezeld van een groot aantal rimpels, scheuren en holtes op het oppervlak werden geregistreerd.

"Onze studie toont positieve resultaten aan voor de effectiviteit van het breken van polyethyleen met lage dichtheid, met behulp van onze nanocoating onder kunstmatig zonlicht. In praktijk, dit betekent dat zodra de coating is aangebracht, microplastics worden alleen afgebroken met behulp van zonlicht. De resultaten bieden nieuwe inzichten in het gebruik van een schone technologie om de wereldwijde vervuiling door microplastics aan te pakken met minder bijproducten", legt prof. Joydeep Dutta uit, KTH Koninklijk Instituut voor Technologie.

Het fotokatalytische apparaat is een van de vijf mariene reinigingstechnologieën die zijn ontwikkeld binnen het CLAIM-project.

"Anderhalf jaar in het project zijn we al in staat om positieve resultaten aan te tonen in de richting van ons uiteindelijke doel om nieuwe betaalbare en onschadelijke technologieën te introduceren om ons te helpen het oncontroleerbaar groeiende probleem van plasticvervuiling in de zee aan te pakken. We zijn er zeker van dat er meer resultaten zullen komen de volgende maanden, ’ concluderen de onderzoekers.