Als nanoplastics niet zijn wat ze lijken...

I synthetische vezelstoffenTijdens het wassen in de wasmachine geven ze micro e af nanoplastics die in zee worden gedumpt om door stromingen naar de meest afgelegen uithoeken van de planeet te worden getransporteerd.

Deze microscopisch kleine deeltjes plastic materiaal uit synthetische vezels zoals polyester, nylon en elastaan ​​vormen een belangrijke bron van vervuiling door microplastic vezels, en staan ​​al een tijdje onder de lens van wetenschappers.

Hoewel het vrijgavemechanisme van microplastics tijdens het wassen van textiel goed is bestudeerd, weten we echter heel weinig over het vrijkomen van nanoplastics, dat wil zeggen van zelfs nog kleinere afmetingen. En wat we dachten te weten klopt misschien niet: EMPA-onderzoekers hebben feitelijk ontdekt dat veel van de zogenaamde nanoplastics die vrijkomen uit stoffen Ze zijn helemaal niet van plastic.

Toekomstige chemie: de nieuwe uitdagingen van de industrie voor duurzaamheid
Hier is het eerste vanille-ijs geproduceerd uit... plastic afval

De onzichtbare vervuiling die afkomstig is van cosmetica en stoffen

devervuiling veroorzaakt door plastic afval door de jaren heen is het een bron van groeiende zorg geworden voor wetenschappers en alle mensen die gevoelig zijn voor het lot van de planeet. Sterker nog, we weten dat de plastic geproduceerd en bij het afval gegooid het heeft de meest afgelegen uithoeken van de aarde al bereikt en is verantwoordelijk voor een van de meest diepgaande en langdurige antropogene veranderingen in de habitat van de aarde.

De term "microplastics” dateert twintig jaar geleden, maar het bestaan ​​van microdeeltjes van plastic materiaal verspreid in het milieu is bekend sinds de jaren zeventig, toen wetenschappers zich realiseerden dat plastic polymeren een van de belangrijkste componenten vormden van het puin dat op de bodem van de oceanen ligt.

Dat hebben wetenschappers door de jaren heen aangetoond hoofdbronnen De primaire grondstoffen van micro- en nanoplastics zijn plastic pellets, d.w.z cosmetica product met microsferen, verf en textiele vezels (vooral polyester, nylon en acryl) die tijdens het wassen een grote hoeveelheid zeer kleine plastic fragmenten in het water vrijgeven.

Uit een onderzoek uit 2011 bleek dat één kledingstuk van synthetische stof kan loslaten ruim 1.900 microplastics met slechts één wasbeurt, waarvan een groot deel in de oceanen terechtkomt.

Chemie en mode: als het allemaal om... stof gaat
Textielafval en recycling: de les van styliste Yuima Nakazato

De ontdekking: nanoplastics zijn niet wat ze lijken

Er wordt geschat dat er jaarlijks tussen de 200.000 en 500.000 ton van wordt geproduceerd microplastics uit stoffen komen in de oceanen terecht (9 procent van het totaal). ecologische microplastics). En we weten ook dat deze deeltjes worden geproduceerd vóór levering aan klanten, tijdens de productiefasen productie en afwerking van stoffen synthetisch, los te laten bij de eerste wasbeurt.

Waar microplastics zijn, zijn er echter ook nanoplastics, nog kleinere en gevaarlijkere deeltjes, die ook door het menselijk lichaam kunnen worden opgenomen en er is weinig bekend over hun potentiële toxiciteit. Hoewel we het mechanisme voor het vrijkomen van microplastics uit weefsels tot in detail kennen, blijft de cyclus van nanoplastics bijna een mysterie.

De onderzoekers vanEMPA, onder leiding van hoogleraar Bernd Nowack van het Laboratorium Technologie en Maatschappij besloten daarom de krachten te bundelen met hun Chinese collega's en de nanodeeltjes die vrijkomen uit stoffen nader te onderzoeken. En ze ontdekten dat niet alles wat op plastic lijkt, dat ook daadwerkelijk is.

Veel van de deeltjes die tijdens het wassen uit stoffen vrijkomen het zijn helemaal geen nanoplastics, maar clusters van oligomeren, d.w.z. moleculen halverwege tussen polymeren met lange ketens (zoals plastic deeltjes) en monomeren, de individuele stenen waaruit lange polymeerketens bestaan.

Deze moleculen lezen we in de studie die zojuist is gepubliceerd in “Natuurwater”, Zijn nog kleiner van nanoplasticdeeltjes en er is vrijwel niets bekend over hun mogelijke toxiciteit.

Microplastic vervuiling: de oplossing komt van planten
Plastic en oceanen, dus zonlicht maakt het... "onzichtbaar"

Weefsels geven grote hoeveelheden oligomeren vrij

Voor de nieuwe studie onderzochten de onderzoekers twaalf verschillende polyesterstoffen, waaronder microvezel, satijn en jersey: de stofmonsters werden maximaal vier keer gewassen en de nanodeeltjes vrijgekomen geanalyseerd en gekarakteriseerd tijdens het proces.

Een ingewikkelder operatie dan het lijkt: “Plastic, vooral nanoplastic, is overal aanwezig, zelfs op onze apparaten en gebruiksvoorwerpen“, legt Bernd Nowack uit. "QWanneer we nanoplastics meten, moeten we rekening houden met deze ‘achtergrondruis’'.

Om echte nanoplastics te onderscheiden van clusters van oligomeren, gebruikten de onderzoekers een ethanol bad: in feite lost plastic, hoe klein ook, niet op in ethanol, terwijl aggregaten van oligomeren dat wel doen: "Dat hebben wij ontdekt 34-89 procent van de deeltjes geëxtraheerde submicrometers waren oplosbaar in ethanol”, lezen we in de studie, “bijv deze deeltjes zijn waarschijnlijk in water onoplosbare poly(ethyleentereftalaat)oligomeren'.

"Hierdoor konden we aantonen dat niet alles wat op het eerste gezicht op nanoplastic lijkt, ook daadwerkelijk nanoplastic is“, legt Nowack uit.

Het is nog niet duidelijk welke dat kunnen zijn de gevolgen van de vrijlating van soortgelijke nanodeeltjes bij het wassen van stoffen: “Met andere kunststoffen”, vervolgt de wetenschapper, “Studies hebben al aangetoond dat nanodeeltjesoligomeren dat wel zijn giftiger dan nanoplastics'.

Een systeem om de zee te redden: hoe vervuiling te "voorspellen".
Source to Sea: het project tegen plasticvervuiling op zee

Oligomeren: er valt nog veel te ontdekken (en snel)

Deze plastic oligomeren kunnen zich tijdens onvolledige polymerisatie vormen en zijn daartoe in staat migreren uit plastic na verhitting of biologische afbraak: we weten dat ze kunnen migreren van verpakking tot voedsel tijdens het koken en worden geclassificeerd als “stoffen die onbedoeld zijn toegevoegd'.

Er moet nog veel worden onderzocht, maar onderzoekers hebben al kunnen vaststellen dat de aard van het weefsel en de snijmethode (schaar of laser) geen invloed hebben op de hoeveelheid deeltjes die vrijkomen.

Il vrijgavemechanisme van oligomeren moet nog worden opgehelderd, zowel voor nanoplastics als voor oligomeren. Het goede nieuws is echter dat de hoeveelheid vrijkomende deeltjes aanzienlijk afneemt na de eerste wasbeurten.

De zoektocht zal nog lang duren. Zoals vermeld in het onderzoek, zijn deze resultaten “tonen duidelijk de dringende noodzaak aan om de bijdrage van in water onoplosbare oligomere deeltjes aan de milieuvervuiling door antropogene nanoplastics beter te begrijpen'.

In hun volgende project, Bernd Nowack en zijn team van het Zwitserse Federale Laboratorium voor Materiaalwetenschappen en Technologie willen onderzoeken welke vezels vrijkomen bij het wassen stoffen gemaakt met hernieuwbare grondstoffen en of deze schadelijk kunnen zijn voor het milieu en de gezondheid.

"I semi-synthetische stoffen zoals viscose of lyocell worden geadverteerd als vervangers voor polyester“, legt de Zwitserse onderzoeker uit, “mWe weten nog steeds niet of ze echt beter zijn als het gaat om het vrijgeven van vezels'.

De eerste oplaadbare en... eetbare batterij ter wereld
Een druppel olie is voldoende om het mariene ecosysteem te veranderen