I rifiuti di plastica che finiscono negli oceani e nei fiumi rappresentano una minaccia ambientale globale con conseguenze dannose per la salute degli animali, umani, ed ecosistemi. Ora, utilizzando minuscoli magneti a base di carbonio a forma di bobina, ricercatori in Australia hanno sviluppato un nuovo approccio per eliminare le fonti d'acqua dalle microplastiche che le inquinano senza danneggiare i microrganismi vicini. Il loro lavoro appare il 31 luglio sulla rivista Questione .

"Le microplastiche assorbono i contaminanti organici e metallici mentre viaggiano attraverso l'acqua e rilasciano queste sostanze pericolose negli organismi acquatici quando vengono mangiate, facendoli accumulare lungo tutta la catena alimentare", afferma l'autore senior Shaobin Wang, un professore di ingegneria chimica presso l'Università di Adelaide (Australia). "Le nanomolle di carbonio sono abbastanza forti e stabili da abbattere queste microplastiche in composti che non rappresentano una tale minaccia per l'ecosistema marino".

Sebbene spesso invisibile ad occhio nudo, le microplastiche sono inquinanti onnipresenti. Alcuni, come le perline esfolianti che si trovano nei cosmetici popolari, sono semplicemente troppo piccoli per essere filtrati durante il trattamento delle acque industriali. Altri sono prodotti indirettamente, quando detriti più grandi come bottiglie di soda o pneumatici sono esposti al sole e alla sabbia.

Per decomporre le microplastiche, i ricercatori hanno dovuto generare sostanze chimiche di breve durata chiamate specie reattive dell'ossigeno, che innescano reazioni a catena che sminuzzano le varie lunghe molecole che compongono le microplastiche in minuscoli e innocui segmenti che si dissolvono in acqua. Però, le specie reattive dell'ossigeno sono spesso prodotte utilizzando metalli pesanti come ferro o cobalto, che sono di per sé inquinanti pericolosi e quindi inadatti in un contesto ambientale.

Per aggirare questa sfida, i ricercatori hanno trovato una soluzione più ecologica sotto forma di nanotubi di carbonio allacciati con azoto per aiutare a stimolare la generazione di specie reattive dell'ossigeno. A forma di molle, i catalizzatori di nanotubi di carbonio hanno rimosso una frazione significativa di microplastiche in sole otto ore pur rimanendo stabili nelle dure condizioni ossidative necessarie per la rottura delle microplastiche. La forma a spirale aumenta la stabilità e massimizza la superficie reattiva. Come bonus, includendo una piccola quantità di manganese, sepolto lontano dalla superficie dei nanotubi per evitare che si liscivia nell'acqua, le minute molle divennero magnetiche.

"Avere nanotubi magnetici è particolarmente eccitante perché questo rende facile raccoglierli da veri flussi di acque reflue per un uso ripetuto nella bonifica ambientale, "dice Xiaoguang Duan, un ricercatore in ingegneria chimica ad Adelaide che ha anche co-diretto il progetto.

Poiché non esistono due microplastiche chimicamente uguali, i prossimi passi dei ricercatori si concentreranno sull'assicurare che le nanomolle funzionino su microplastiche di diversa composizione, forme e origini. Intendono inoltre continuare a confermare rigorosamente la non tossicità di eventuali composti chimici che si verificano come intermedi o sottoprodotti durante la decomposizione delle microplastiche.

I ricercatori affermano anche che quegli intermedi e sottoprodotti potrebbero essere sfruttati come fonte di energia per i microrganismi che le plastiche inquinanti attualmente affliggono. "Se i contaminanti di plastica possono essere riutilizzati come cibo per la crescita delle alghe, sarà un trionfo per l'utilizzo della biotecnologia per risolvere i problemi ambientali in modi che siano allo stesso tempo ecologici ed efficienti in termini di costi, " dice Wang.