Suche
Mein Konto
Az eldobható kávéscsészékről már ismert, hogy károsak a környezetre, mert vékony műanyag bevonatuk rendkívül megnehezíti az újrahasznosításukat.
Egy új tanulmány kimutatta, hogy a forró ital tartályai mikroszkopikus műanyag részecskék billióit bocsátanak ki az italokba.
Az Országos Szabványügyi és Technológiai Intézet kutatói kis sűrűségű polietilénnel (LDPE) bevont eldobható forró italos poharakat elemeztek – ez egy lágy, rugalmas műanyag fólia, amelyet gyakran vízálló bélésként használnak.
Azt találták, hogy ha ezeket a csészéket 100 °C-os (212 °F) víz hatásának teszik ki, literenként billió nanorészecskék szabadulnak fel a vízbe.
"A legfontosabb dolog itt az, hogy mindenhol műanyag részecskék vannak, ahol csak nézünk. Nagyon sok van belőlük. Literenként trillió" - mondta Christopher Zangmeister, a NIST vegyésze.
"Nem tudjuk, hogy ezek káros hatással vannak-e az emberekre vagy az állatokra. Csak nagyon bízunk benne, hogy ott vannak."
A papírpohárból kávét vagy teát inni nemcsak pazarló, hanem több ezer mikroműanyag lenyelését is veszélyezteti – figyelmeztetnek a tudósok
A kávéscsészék által felszabaduló nanorészecskék elemzéséhez Zangmeister és csapata felvették a csészében lévő vizet, finom köddé permetezték, és hagyták megszáradni – elszigetelve a nanorészecskéket az oldat többi részétől.
Ezt a technikát korábban a légkörben lévő apró részecskék kimutatására használták.
Miután a köd megszáradt, a benne lévő nanorészecskéket méret és töltés szerint válogattuk.
A kutatók ezután meghatározhatnak egy konkrét méretet – például 100 nanométer körüli nanorészecskéket – és betáplálhatják őket egy részecskeszámlálóba.
A nanorészecskéket butanol, egyfajta alkohol forró gőzének tették ki, majd gyorsan lehűtötték.
Ahogy az alkohol lecsapódott, a részecskék nanométerről mikrométeresre duzzadtak, így sokkal jobban kimutathatóvá váltak.
Ez a folyamat automatizált, és egy számítógépes program hajtja végre, amely megszámolja a részecskéket.
A kutatók úgy is azonosíthatták a nanorészecskék kémiai összetételét, hogy egy felületre helyezik őket, és a pásztázó elektronmikroszkópnak nevezett technikával megfigyelték őket.
Nagy felbontású képek az eldobható italos csészékben, például kávéscsészékben található nanorészecskékről mikrométer szinten (a méter egy milliomod része).
Ez azt jelenti, hogy egy mintáról nagy felbontású képeket készítenek nagy energiájú elektronsugár segítségével.
Használták a Fourier transzformációs infravörös spektroszkópiát is, egy olyan technikát, amely gáz, szilárd vagy folyadék infravörös fényspektrumát érzékeli.
Mindezek a technikák együtt teljesebb képet adtak a nanorészecskék méretéről és összetételéről.
Elemzéseik és megfigyeléseik során a kutatók azt találták, hogy a nanorészecskék átlagos mérete 30 nanométer és 80 nanométer között van, néhány pedig 200 nanométer feletti.
„Az elmúlt évtizedben a tudósok mindenhol műanyagot találtak a környezetben” – mondta Zangmeister.
„Az emberek megvizsgálták a havat az Antarktiszon, a jeges tavak fenekén, és körülbelül 100 nanométernél nagyobb mikroműanyagokat találtak, ami azt jelenti, hogy valószínűleg nem voltak elég kicsik ahhoz, hogy bejussanak egy sejtbe és fizikai problémákat okozzanak.
"A mi vizsgálatunk azért más, mert ezek a nanorészecskék nagyon kicsik, és nagy bajt jelentenek, mert behatolhatnak a sejtbe, és potenciálisan megzavarhatják annak működését" - mondta Zangmeister, aki azt is hangsúlyozta, hogy ezt senki sem találta így.
A karagpuri Indiai Technológiai Intézet 2020-ban végzett hasonló tanulmánya szerint egy elvihető forró ital egy eldobható csészében átlagosan 25 000 mikroműanyagot tartalmazott.
Fémeket, például cinket, ólmot és krómot is találtak a vízben. A kutatók szerint ezek ugyanabból a műanyag bélésből származtak.
Az ábrán egy kávéscsésze látható, amelynek kinagyított része műanyag részecskékből készült. Az eldobható italos csészék, például a kávéscsészék, nanorészecskék vagy apró műanyag részecskék billióit bocsáthatnak ki a csésze belső falából, amikor a vizet felmelegítik.
A kávéscsészék mellett a NIST kutatói élelmiszer-minőségű nejlonzacskókat is elemeztek, például sütőbéléseket – átlátszó műanyag lapokat, amelyeket a tepsibe helyeztek, hogy tapadásmentes felületet hozzanak létre, amely megakadályozza a nedvesség elvesztését.
Azt találták, hogy az élelmiszer-minőségű nejlonból a forró vízbe kerülő nanorészecskék koncentrációja hétszer magasabb, mint az eldobható italos csészékben.
Zangmeister megjegyezte, hogy nincs általánosan használt teszt a mintákból, például kávéscsészékből vízbe kerülő LDPE mérésére, de vannak tesztek a nejlon műanyagokra.
A tanulmány eredményei segíthetik az ilyen tesztek kidolgozását.
A mikroműanyagok különféle módokon jutnak be a vízbe, és a folyadékban szuszpendálva kötnek ki. A vízből felszívhatják őket a tenger gyümölcsei, vagy felszívhatják a növények, hogy táplálékunkba kerüljenek
Zangmeister és csapata most más fogyasztási cikkeket és anyagokat elemzett, mint például a szöveteket, pamut-poliésztert, műanyag zacskókat és a műanyag csövekben tárolt vizet.
Ennek a tanulmánynak az eredményei, kombinálva az egyéb elemzett anyagokból származó eredményekkel, a jövőben új kutatási utakat nyitnak meg ezen a területen.
"A témával kapcsolatos legtöbb tanulmány a kollégák képzését célozza. Ez a tanulmány mindkettőt megteszi: tudósokat képez, és tájékoztatást nyújt" - mondta.
A tanulmány a tudományos folyóiratban jelent meg Környezettudomány és technológia.