Tra plastiche e microplastiche
Negli ultimi decenni, il mondo ha assistito a un’esplosione dell’uso della plastica. Leggera, economica e resistente, è diventata indispensabile nella vita quotidiana. Ma questa comodità ha un prezzo: ogni anno milioni di tonnellate di plastica finiscono negli oceani, dove si frammentano lentamente in microplastiche, particelle piccolissime (inferiori ai 5 millimetri) che ormai si trovano ovunque, dai ghiacci artici ai fondali oceanici, dal sale da cucina all’acqua potabile.
Queste particelle non si degradano in tempi utili e vengono facilmente ingerite da pesci, uccelli e altri animali marini, entrando così nella catena alimentare. Studi recenti hanno persino trovato microplastiche nel sangue umano, nella placenta e nei polmoni, sollevando crescenti preoccupazioni per la salute. E non si tratta solo di oceani lontani: anche fiumi, laghi, rubinetti domestici e lavatrici sono canali attraverso cui le microplastiche si diffondono.
Possiamo fare qualcosa contro le microplastiche?
La domanda è urgente: come possiamo fermare questa contaminazione invisibile?
Proprio qui entra in gioco una nuova generazione di tecnologie capaci di intercettare e rimuovere le microplastiche prima che raggiungano gli ecosistemi o finiscano nel nostro corpo. Una delle più promettenti? I filtri a ultrasuoni, capaci di separare queste particelle sfruttando solo il potere delle onde sonore. Scopriamo insieme come funzionano e perché potrebbero cambiare le regole del gioco.
Un filtro a ultrasuoni che elimina fino al 94 % delle microplastiche: l’idea innovativa di due adolescenti
Nel 2024, Victoria Ou e Justin Huang, due studenti texani di 17 anni, hanno presentato un dispositivo rivoluzionario alla International Science and Engineering Fair (ISEF) di Los Angeles, vincendo il premio principale per il loro sistema ultrasonico.
Come funziona il loro filtro?
Il dispositivo ha le dimensioni di una penna e utilizza due stazioni di trasduttori a ultrasuoni poste lungo un piccolo tubo. Quando l’acqua contaminata scorre attraverso il tubo, le onde ultrasoniche generano una forza che respinge le microplastiche, permettendo all’acqua pulita di fluire. È stato testato su poliuretano, polistirene e polietilene, rimuovendo tra l’84 % e il 94 % delle particelle microplastiche in un solo passaggio.
Le radici nella ricerca scientifica: Stafford, New Mexico Tech, dispositivo a due stadi
Un team dell’American Chemical Society (ACS) ha presentato un dispositivo a tubi d’acciaio e onde sonore pulsate, con due stadi di filtrazione che ha rimosso oltre il 70 % delle microplastiche piccole (<180 μm) e oltre l’82 % delle più grandi da campioni reali d’acqua ambientale (stagno, Rio Grande), con risultati simili a quelli di Ou e Huang.
Altri modelli:
- Giappone, microfluidica a messa a fuoco acustica
Ricercatori dell’Università di Shinshu, in Giappone, hanno messo a punto dispositivi microfluidici che convogliano l’acqua contaminata in minuscoli canali. Le onde ultrasoniche concentrano le particelle al centro del flusso. Nel complesso, il rendimento supera il 90 % per particelle >5 μm.
- Indonesia – tubi sonici su larga scala
Uno studio dell’Institut Teknologi Sepuluh Nopember di Surabaya descrive un sistema tubolare sonoro con una efficienza in acqua dolce tra il 95 % e il 99 % (nylon e altre plastiche) e di circa il 60% in acqua salata.
Impatti ambientali e future applicazioni
Queste tecnologie sono non invasive e non chimiche, quindi non alterano il pH dell’acqua né richiedono coagulanti o filtri soggetti a occlusione. Potrebbero essere integrate in impianti di trattamento delle acque reflue, rubinetteria domestica o lavatrici, filtri per acquari o fonti rurali e in applicazioni marittime o industriali su larga scala. I costi operativi sono solo alcuni centesimi per litro, rendendo questa soluzione potenzialmente sostenibile e scalabile.
Il progetto di Ou e Huang è ancora in fase embrionale, ma potrebbe essere perfezionato in futuro. L’obiettivo è aumentare l’efficienza, estendere il prototipo a sistemi in serie e sviluppare nuove applicazioni su scala domestica e industriale. Parallelamente, altre tecnologie emergenti (come filtri naturali al 99,9 % o magnetici) mostrano potenzialità complementari per affrontare il problema delle microplastiche da più angolazioni.
Il filtro a ultrasuoni capace di rimuovere fino al 94 % delle microplastiche è quindi oggi una promettente realtà in via di sviluppo: più semplice degli studi accademici, più efficiente dei sistemi tradizionali, e potenzialmente integrabile in diversi setting. I prossimi anni saranno decisivi per trasformare questo prototipo in una soluzione concreta a questo problema sempre più dilagante.
Fonti:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_plastic_pollution?utm
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9920460/?utm
- https://en.wikipedia.org/wiki/Microplastics?utm
- https://www.mdpi.com/2673-8929/4/2/24?utm
- https://cdn.who.int/media/docs/default-source/wash-documents/microplastics-in-dw-information-sheet190822.pdf?utm
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11186737/?utm
- https://www.nature.com/articles/d41586-024-00650-3?utm
