Suche
Mein Konto
Wiadomo już, że jednorazowe kubki do kawy są uciążliwe dla środowiska, ponieważ ich cienka plastikowa powłoka sprawia, że niezwykle trudno je poddać recyklingowi.
Nowe badanie wykazało, że pojemniki na gorące napoje uwalniają do napoju biliony mikroskopijnych cząstek plastiku.
Naukowcy z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii przeanalizowali jednorazowe kubki na gorące napoje pokryte polietylenem o małej gęstości (LDPE) – miękką, elastyczną folią z tworzywa sztucznego często używaną jako wodoodporna wyściółka.
Odkryli, że wystawienie tych kubków na działanie wody o temperaturze 100°C (212°F) uwalnia do wody biliony nanocząstek na litr.
„Najważniejszym wnioskiem jest to, że wszędzie, gdzie spojrzymy, znajdują się cząsteczki plastiku. Jest ich dużo. Tryliony na litr” – powiedział chemik NIST Christopher Zangmeister.
„Nie wiemy, czy mają one niekorzystny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt. Mamy po prostu dużą pewność, że takowe istnieją”.
Naukowcy ostrzegają, że picie kawy lub herbaty z papierowego kubka jest nie tylko marnotrawstwem, ale także ryzykiem połknięcia tysięcy mikroplastików
Aby przeanalizować nanocząsteczki uwalniane przez filiżanki do kawy, Zangmeister i jego zespół nabrali do filiżanki wodę, spryskali ją drobną mgiełką i pozostawili do wyschnięcia, izolując nanocząsteczki od reszty roztworu.
Technikę tę stosowano wcześniej do wykrywania drobnych cząstek w atmosferze.
Po wyschnięciu mgły zawarte w niej nanocząsteczki posortowano według rozmiaru i ładunku.
Naukowcy mogliby następnie określić konkretny rozmiar – na przykład nanocząstek o wielkości około 100 nanometrów – i wprowadzić je do licznika cząstek.
Nanocząstki poddano działaniu gorącej pary butanolu, rodzaju alkoholu, a następnie szybko schłodzono.
W miarę kondensowania alkoholu cząstki pęczniały od nanometrów do mikrometrów, dzięki czemu były znacznie bardziej wykrywalne.
Proces ten jest zautomatyzowany i realizowany przez program komputerowy zliczający cząstki.
Badacze mogli także zidentyfikować skład chemiczny nanocząstek, umieszczając je na powierzchni i obserwując je za pomocą techniki zwanej skaningową mikroskopią elektronową.
Obrazy o wysokiej rozdzielczości nanocząstek znajdujących się w jednorazowych kubkach do napojów, takich jak filiżanki do kawy, na poziomie mikrometra (jedna milionowa metra).
Polega to na wykonywaniu obrazów próbki o wysokiej rozdzielczości przy użyciu wiązki elektronów o wysokiej energii.
Wykorzystali także spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera, technikę wykrywającą widmo światła podczerwonego gazu, ciała stałego lub cieczy.
Wszystkie te techniki łącznie zapewniły pełniejszy obraz wielkości i składu nanocząstek.
W swoich analizach i obserwacjach naukowcy odkryli, że średnia wielkość nanocząstek mieściła się w przedziale od 30 nanometrów do 80 nanometrów, a kilka z nich przekraczało 200 nanometrów.
„W ciągu ostatniej dekady naukowcy odkryli tworzywa sztuczne w całym środowisku” – powiedział Zangmeister.
„Ludzie przyglądali się śniegowi na Antarktydzie, dnie jezior polodowcowych i odkryli mikroplastiki większe niż około 100 nanometrów, co oznacza, że prawdopodobnie nie były na tyle małe, aby przedostać się do komórki i spowodować problemy fizyczne.
„Nasze badanie jest inne, ponieważ te nanocząsteczki są naprawdę małe i stanowią wielką sprawę, ponieważ mogą przedostać się do komórki i potencjalnie zakłócić jej funkcjonowanie” – powiedział Zangmeister, który również podkreślił, że nikt nie stwierdził takiego przypadku.
Podobne badanie przeprowadzone przez Indyjski Instytut Technologii w Kharagpur w 2020 roku wykazało, że gorący napój na wynos w jednorazowym kubku zawiera średnio 25 000 mikroplastików.
W wodzie znaleziono także metale takie jak cynk, ołów i chrom. Naukowcy zasugerowali, że pochodzą one z tej samej plastikowej wyściółki.
Ilustracja przedstawia filiżankę do kawy o powiększonej przekroju wykonanej z cząstek plastiku. Jednorazowe kubki na napoje, takie jak filiżanki do kawy, mogą uwalniać biliony nanocząstek, czyli drobnych cząstek plastiku, z wewnętrznej ścianki kubka, gdy woda jest podgrzewana
Oprócz filiżanek do kawy badacze NIST przeanalizowali także torby nylonowe przeznaczone do kontaktu z żywnością, takie jak wkładki do pieczenia – przezroczyste plastikowe arkusze umieszczane w foremkach do pieczenia w celu utworzenia nieprzywierającej powierzchni, która zapobiega utracie wilgoci.
Odkryli, że stężenie nanocząstek uwalnianych do gorącej wody z nylonu przeznaczonego do kontaktu z żywnością było siedmiokrotnie wyższe niż w jednorazowych kubkach na napoje.
Zangmeister zauważył, że nie ma powszechnie stosowanego testu do pomiaru LDPE uwalnianego do wody z próbek takich jak filiżanki do kawy, ale istnieją testy na tworzywa nylonowe.
Wyniki tego badania mogą pomóc w opracowaniu takich testów.
Mikroplastiki przedostają się do dróg wodnych na różne sposoby i zostają zawieszone w cieczy. Z wody mogą być wchłaniane przez owoce morza lub przez rośliny, aby przedostać się do naszej żywności
Zangmeister i jego zespół przeanalizowali obecnie inne towary i materiały konsumpcyjne, takie jak tkaniny, bawełna i poliester, plastikowe torby i woda przechowywana w plastikowych rurach.
Wyniki tego badania, w połączeniu z wynikami innych analizowanych rodzajów materiałów, otworzą w przyszłości nowe kierunki badań w tej dziedzinie.
„Większość badań na ten temat ma na celu przeszkolenie kolegów. Ten artykuł będzie miał zarówno na celu przeszkolenie naukowców, jak i zapewnienie zasięgu” – powiedział.
Badanie opublikowano w czasopiśmie naukowym Nauka i technologia o środowisku.