В борьбе с глобальной угрозой микропластикового загрязнения, которая с каждым годом становится всё более острой, учёные из Университета штата Миссури предложили неожиданное и многообещающее решение. Они разрабатывают метод очистки воды от мельчайших частиц пластика, используя генетически модифицированные водоросли, обладающие уникальными свойствами. Как сообщает новостной портал, ключевая роль в этом проекте принадлежит исследовательнице Сьюзи Дай, профессору Инженерного колледжа и главному научному сотруднику Центра науки о жизни Бонда, которая уже создала особый штамм водорослей, способный эффективно улавливать вредные частицы.
Долгосрочная амбициозная цель работы Сьюзи Дай выходит далеко за рамки простой фильтрации водных ресурсов. Исследовательница намерена не только очищать водоёмы, но и перерабатывать собранный микропластик в более безопасные биопластиковые материалы, включая композитные пластиковые пленки. «Микропластик — это загрязнитель, который встречается практически повсюду в окружающей среде, например, в прудах, озерах, реках, сточных водах и рыбе, которую мы потребляем», — пояснила Дай. Она подчеркнула, что современные очистительные установки способны справляться лишь с крупными частицами, тогда как микропластик, будучи чрезвычайно малым, проскальзывает через системы фильтрации и попадает в питьевую воду, нанося серьёзный ущерб экосистеме.
Искусственные водоросли уничтожают микропластик
В основе инновации, разработанной в недавнем исследовании, лежит применение методов генной инженерии. Сьюзи Дай модифицировала водоросли таким образом, что они начали продуцировать лимонен — натуральное масло, которое отвечает за знакомый каждому аромат апельсинов. Именно это вещество кардинально меняет свойства поверхности водорослей, заставляя их перестать отталкивать воду. Поскольку микропластик также обладает водоотталкивающими свойствами, частицы пластика, встречаясь с модифицированными водорослями в толще воды, начинают прилипать к ним.
В результате этого процесса формируются комки, которые оседают на дно, создавая плотный слой биомассы. Такой слой гораздо легче собрать и удалить из воды, что значительно упрощает процедуру очистки. Помимо этого, модифицированные водоросли, помещённые в сточные воды, способны поглощать излишки питательных веществ, одновременно помогая очищать воду в ходе всего процесса. «Удаляя микропластик, очищая сточную воду и, в конечном итоге, используя удалённый микропластик для производства продуктов из биопластика во благо, мы можем решить три проблемы одним подходом», — резюмировала Дай. Она также отметила, что, хотя исследования всё ещё находятся на начальных стадиях, конечная цель команды — интегрировать этот процесс в дополнительные очистные сооружения, чтобы города могли более эффективно очищать воду и уменьшать загрязнение.
производя полезные продукты».
Планирует масштабировать услуги
В лаборатории Дая уже выращивают водоросли внутри больших биореакторов-резервуаров. Одна система, 100-литровый биореактор по прозвищу «Шрек», в настоящее время используется для переработки промышленных дымовых газов в рамках тенденции снижения загрязнения воздуха.
Заглядывая в будущее, Дай надежде создать более крупную версию системы «Шрек», которую в конечном итоге можно будет адаптировать для очистки сточных вод и удаления других загрязняющих веществ.
Исследование «Восстановление и обработка микропластика водяными»; был опубликован в Nature Communications .