Johannes Seiler, Bonn Universiteti

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBu hamsinin ağzının içərisində plankton hissəcikləri gill arch sistemi tərəfindən tutulur. Kredit: Jens Hamann

Paltaryuyan maşınlardan gələn tullantı suları mikroplastiklərin əsas mənbəyi hesab olunur – insan və heyvan sağlamlığına zərər verdiyi ehtimal edilən kiçik plastik hissəciklər. Bonn Universitetinin tədqiqatçıları indi bu problemi cilovlamaq üçün filtr hazırlayıblar. Onların ixtirası balıqdakı gill arch sistemindən ilhamlanıb.

İlkin sınaqlarda, hazırda patenti olan filtr paltaryuyan maşının çirkab sularından plastik liflərin 99%-dən çoxunu təmizləyə bildi. Nəticələr indi npj Emerging Contaminants jurnalında dərc olunub .

Dörd nəfərlik evdə paltaryuyan maşından çıxan tullantı suları hər il 500 qrama qədər mikroplastik əmələ gətirir ki, bu da əsasən tekstil aşınması nəticəsində yaranır. Beləliklə, məişət texnikası kiçik hissəciklərin ən mühüm mənbələrindən biridir. Mikroplastiklər hazırda birbaşa çirkab su təmizləyici qurğuların çirkab sularına daxil olur. Bu çamur tez-tez gübrə kimi istifadə edildiyindən, liflər sonda tarlalara düşür.

Beləliklə, bir çox istehsalçı mikroplastiklərin ətraf mühitə daxil olmasının qarşısını almaq üçün yuyulma suyundan çıxarılması yollarını axtarır. Bonn Universitetinin Orqanizm Biologiyası İnstitutundan Dr. Leandra Hamann izah edir: ” İndiyə qədər mövcud olan filtr sistemlərinin müxtəlif çatışmazlıqları var”. “Bəziləri tez tıxanır, digərləri adekvat filtrasiya təklif etmir.”

Balıqların ağızlarının içinə baxır

Alim, doktorant elmi rəhbəri Dr. Alexander Blanke və həmkarları ilə birlikdə mümkün həll yolları axtarışında heyvanlar aləminə müraciət etdi. Komanda, filtr texnologiyasının əsl ustası sayıla bilən balıqlara diqqət yetirdi və bu filtrasiyanı yüz milyonlarla il ərzində təkmilləşdirdi.

Bəzi balıqlar filtrasiya yolu ilə qidalanır; bunlara, məsələn, skumbriya, sardina və hamsi daxildir. Ağızları açıq suda üzür və gill arch sistemi ilə planktonu süzürlər. “Biz bu sistemin konstruksiyasına daha yaxından nəzər saldıq və ondan paltaryuyan maşınlarda istifadə edilə bilən filtrin yaradılması üçün model kimi istifadə etdik” dedi Bonn Universitetində Həyat və Sağlamlıq və Davamlı Gələcəklər üzrə transdisiplinar tədqiqat sahələrinin üzvü olan Blanke.

Təkamül zamanı bu balıqlar çarpaz axın filtrasiyasına bənzər bir texnika inkişaf etdirdilər. Onların gill qövsü sistemi balığın ağzında ən geniş olan və boğazına doğru daralan bir huni şəklindədir. Huni divarları budaq tağları ilə formalaşır. Bu xüsusiyyətlər daraqa bənzər strukturları, tağları, özləri kiçik dişlərlə örtülmüşdür. Bu, budaq tağları ilə uzanan bir növ mesh yaradır.Mərkəzdəki filtr elementi balığın gill arch sistemini təqlid edir. Filtr korpusu vaxtaşırı təmizləməyə və paltaryuyan maşınlarda quraşdırmaya imkan verir. Kredit: Christian Reuß/Leandra Hamann

Özünü təmizləmə: Plankton boğaza doğru yuvarlanır

Blanke izah edir: “Qida qəbulu zamanı su keçirici huni divarından keçir, süzülür və hissəciksiz su daha sonra qəlpələr vasitəsilə yenidən ətraf mühitə buraxılır”. “Lakin plankton bunun üçün çox böyükdür; təbii süzgəc quruluşu ilə saxlanılır. Huni forması sayəsində daha sonra boğaza doğru yuvarlanır və balıq udana qədər orada toplanır, bu da sistemi boşaltır və təmizləyir.”

Bu prinsip filtrin tıxanmasının qarşısını alır – liflər süzgəclə baş-başa vurmaq əvəzinə, onun boyunca boğaza doğru yuvarlanır. Proses həm də çox effektivdir, çünki demək olar ki, bütün planktonları sudan çıxarır. Hər ikisi mikroplastik filtrin də çatdıra bilməsi lazım olan cəhətlərdir. Tədqiqatçılar beləliklə gill arch sistemini təkrarladılar. Bununla onlar həm ələk strukturunun mesh ölçüsünü, həm də huninin açılış bucağını dəyişdilər.

Filtr yüksək effektivliyə nail olur

“Beləliklə, filtrimizə mikroplastiklərin 99%-dən çoxunu sudan ayırmağa imkan verən, lakin bloklanmayan parametrlər kombinasiyasını tapdıq”, – Hamann deyir. Buna nail olmaq üçün komanda təkcə təcrübələrdən deyil, həm də kompüter simulyasiyalarından istifadə edib. Təbiət əsasında modelləşdirilmiş filtrdə heç bir mürəkkəb mexanika yoxdur və buna görə də istehsalı çox ucuz olmalıdır.

Yuma suyundan süzdüyü mikroplastiklər filtr çıxışında toplanır və sonra dəqiqədə bir neçə dəfə sorulur. İndi Kanadanın Edmonton şəhərindəki Alberta Universitetinə köçən tədqiqatçının sözlərinə görə, o zaman, məsələn, qalan suyu çıxarmaq üçün onları maşında sıxmaq olar. Bu şəkildə yaradılmış plastik qranul daha sonra bir neçə onlarla yuyulmadan sonra çıxarıla və ümumi tullantılarla birlikdə utilizasiya edilə bilər.

Bonn Universiteti və Fraunhofer İnstitutunun Ətraf Mühit, Təhlükəsizlik və Enerji Texnologiyaları UMSICHT komandası artıq Almaniyada onun inkişafı üçün patent üçün müraciət etmişdir; Hazırda Aİ miqyasında patentləşdirmə aparılır.

Tədqiqatçılar indi ümid edirlər ki, istehsalçılar filtri daha da inkişaf etdirəcək və onu gələcək nəsil paltaryuyan maşınlara inteqrasiya edəcəklər. Bu, ən azı müəyyən dərəcədə toxuculuqdan mikroplastiklərin yayılmasının qarşısını alacaqdı. Bu da zəruridir: Təhlillər göstərir ki, hissəciklər sağlamlığa ciddi ziyan vura bilər. Onlar artıq ana südündə və plasentada və hətta beyində aşkar edilmişdir.

Ətraflı məlumat: Leandra Hamann et al, Mikroplastiklərin əsas giriş yolu üçün özünü təmizləyən, bio-ruhlandıran yüksək tutma filtri, npj Emerging Contaminants (2025). DOI: 10.1038/s44454-025-00020-2Bonn Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir