Come pulire le microplastiche dall'oceano

Gli studi dimostrano che le microplastiche hanno un impatto devastante sull'ambiente marino. In un progetto di ricerca danese, le membrane di Alfa Laval hanno dimostrato di rimuovere efficacemente questa minaccia invisibile dalle acque reflue.

DATA 2019-10-02 AUTORE Richard Orange

 

ATTUALMENTE GLI OCEANI potrebbero contenere ben 50 bilioni (50.000 miliardi) di particelle di microplastica. Questi frammenti di plastica inquinanti provengono da prodotti di consumo e dal comparto industriale e hanno un diametro inferiore a 5 mm. Sono stati trovati in 16 su 17 marchi di sale marino, in quattro su cinque campioni di acqua potabile e nell’80% dei mitili britannici. Nel corso di uno studio danese condotto nel fiordo di Roskilde sono state trovate, in media, una particella di plastica in ogni mitilo e da una a quattro particelle in ogni pesce. “Il problema delle microplastiche è che non si dissolvono nell’ambiente”, dice Claudia Sick, biologa e responsabile di progetto dell’organizzazione non governativa danese Plastic Change. “La plastica impiega tempi lunghissimi per degradarsi completamente, molte centinaia di anni o anche più, e in questo lungo periodo particelle di diverse dimensioni rischiano di danneggiare numerosi organismi”

Piccole ma feroci!

Pochi di noi si imbattono nei fenomeni di inquinamento da plastica più evidenti, come l'enorme Pacific Trash Vortex, un'isola rotante di rifiuti più grande del Texas, scoperta nel 1985. Invece tutti noi ingoiamo regolarmente pezzi di microplastica. I loro effetti sulla salute umana non sono noti, ma è sempre più chiaro che le microplastiche danneggiano la fauna, specialmente nei mari. “Queste piccole particelle bloccano fisicamente invisibile La minaccia organi vitali o ne riducono la funzionalità; nei mitili, le particelle di microplastica possono aderire agli organi che filtrano il nutrimento, mentre nei pesci possono attaccarsi alle branchie o alle pareti interne dell’apparato digerente”, dice Claudia. In questo modo possono impedire agli organismi di catturare o digerire il cibo, provocando disagio e addirittura ostacolando la respirazione. Durante una spedizione nelle isole Bermuda, l’organizzazione di Claudia Sick ha osservato una tartaruga con più di 2.000 pezzi di microplastica nell’organismo. “È morta perché la microplastica le aveva bloccato l'intestino”, dice la Sick. Uno studio della University of Queensland stima che oltre la metà della popolazione mondiale di tartarughe marine abbia ingerito plastica.

Secondo Emmanuel Joncquez,specialista di processo per i bioreattori a membrana per Alfa Laval, la ricerca su questo tema di interesse globale è solo agli inizi, anche se il problema è sempre più riconosciuto. Quest’anno, il Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente ha lanciato il progetto Clean Seas (Mari puliti), incoraggiando i paesi ad adottare misure come il divieto delle microplastiche nei cosmetici.

“Il problema potrebbe essere ancora più grave di quello che pensiamo perché è molto difficile trovare e quantificare le microplastiche”, dice Joncquez. Si è tentato di raccogliere particelle di diametro inferiore a 0,3 mm con reti a strascico nell’oceano, ma al momento non esiste un metodo scientificamente approvato per quantificare le particelle di diametro compreso tra 0,3 mm e 0,005 mm. “Quando siraccolgono materiali così minuscoli, con i sistemi di analisi standard è difficile stabilire esattamente se le particelle filtrate sono di plastica o di un altro materiale”, dice Emmanuel Joncquez

Da davo nascono le microplastiche?

Le microplastiche si dividono in “materiali primari” (le microplastiche utilizzate, ad esempio, come esfolianti nei prodotti sanitari e cosmetici oppure per la rimozione di vernice e ruggine con aria compressa) e “materiali secondari”. Questi ultimi sono frammenti creati dalla disintegrazione di pezzi di plastica più grandi, ad esempio fibre di tessuto, pneumatici per auto e imballaggi. Ma non è ancora chiarissimo da dove provengano le microplastiche e come vengano immesse nell’ambiente.

7 main sources of nature beating microplastics

Progetto pilota pluripremiato

ALFA LAVAL HA COLLABORATO con Plastic Change, le Università di Aarhus e Roskilde e con EnviDan per misurare la quantità di microplastiche rilasciata nel fiordo danese di Roskilde dall’impianto di trattamento delle acque reflue di Bjergmarken. Le microplastiche sono state trovate nell’apparato digerente di creature marine di diverse dimensioni, dal plancton ai cetacei. Di conseguenza, si sono anche insinuate nella catena alimentare umana. Alfa Laval ha finanziato, installato, gestito e messo in funzione un bioreattore a membrana (MBR) pilota con una precisione di filtrazione di 0,2 μm (micrometri), vale a dire un millesimo del diametro delle reti o dei filtri utilizzati nelle reti a strascico standard. Il sistema ha aiutato la ricerca poiché ha permesso di ottenere, e quindi di studiare, una concentrazione 50 volte superiore di particelle solide sospese nell’acqua

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La tecnologia delle Membrane per catturare le microplastiche

particelle solide sospese nell’acqua. “Fortunatamente, oggi la concentrazione di plastiche nelle acque reflue danesi non è alta al punto che si può ottenere un campione adeguato e rappresentativo semplicemente prelevando una piccola quantità d’acqua, pertanto è necessario filtrare grandi volumi d’acqua”, spiega Claudia Sick. “È in questa fase che il bioreattore a membrana di Alfa Laval è stato di grande aiuto perché ha permesso di creare un concentrato di plastica a partire da un grande volume di acque reflue”. “Per me, l’aspetto più interessante finora è che l’1-5% circa della microplastica che passa attraverso l’impianto di trattamento delle acque reflue confluisce nelle acque depurate, mentre l’80% si deposita nel fango e la percentuale rimanente viene catturata in altri punti e parzialmente incenerita. Tuttavia, nonostante questa efficienza di rimozione, la concentrazione di microplastica vicino allo scarico dell’impianto nel fiordo è risultata maggiore che in qualsiasi altro punto, con una predominanza delle fibre di plastica”. Più del 50% del fango danese viene utilizzato come fertilizzante in agricoltura. Pertanto, la plastica catturata nel fango dall’impianto, contenente una grande quantità di frammenti neri di gomma, forse di pneumatici, è stata introdotta nel terreno coltivato, dove Sick teme che potrebbe alterare il comportamento e lo stato di salute di organismi del suolo fondamentali, prima di riversarsi nei fiumi, nei fiordi e in mare. Claudia Sick ritiene che lo spargimento del fango sui campi sia tuttora la migliore soluzione ambientale per il suo fondamentale valore di nutrimento, ma sottolinea l’urgenza di trovare soluzioni per rimuovere le microplastiche. Per Alfa Laval, lo studio conferma i risultati di studi precedenti. Questi studi hanno dimostrato che il processo basato su bioreattori a membrana è un metodo efficiente per rimuovere le microplastiche. Non sono state ancora trovate particelle di microplastica nelle acque reflue trattate dall’impianto pilota, finora analizzate con filtri fino a 50 μm. “Ciò conferma che il bioreattore a membrana trattiene più microplastiche delle tecnologie tradizionali”, conclude Emmanuel Joncquez. “Pertanto, se le normative future dovessero disporre la rimozione di una percentuale maggiore di microplastiche, il bioreattore a membrana rappresenterà una tecnologia affidabile”. Attualmente, la tecnologia basata su bioreattori a membrana è più costosa e consuma più energia delle vasche di sedimentazione. Per questo motivo il suo utilizzo si limita ai casi in cui lo spazio è limitato, esistono requisiti di resa specifici o il suolo ha un costo elevato. Secondo Joncquez, i comuni scandinavi cominciano a considerare il bioreattore a membrana come una soluzione al problema delle microplastiche. “Vari consulenti e aziende idriche municipali ci hanno chiesto se disponiamo di soluzioni per le microplastiche e di quantificare i costi di trattamento delle acque. È risaputo che presto potrebbero essere introdotte specifiche normative sulla plastica e si iniziano a cercare soluzioni”. Tuttavia, Joncquez ritiene che ci vorranno ancora alcuni anni prima che gli scienziati mettano a punto un sistema efficace e standardizzato per misurare la quantità di microplastiche nell’acqua. Si aspetta che solo a quel punto si studierà una normativa specifica sul trattamento delle acque

Nuove leggi in arrivo

INTANTO, I GOVERNI stanno già adottando misure che interessano i prodotti offerti sul mercato. Il Regno Unito e la Svezia, ad esempio, hanno promesso di vietare la vendita di cosmetici contenenti microsfere dai primi mesi del 2018, seguendo politiche analoghe degli Stati Uniti, del Canada e dei Paesi Bassi. Anche le aziende stanno dismettendo le microsfere, anche se Greenpeace, in una valutazione del 2016, ha accusato alcune grandi imprese di politiche poco rigorose al riguardo. Ma Joncquez ritiene che la strada sia ancora lunga. “Evitare che altra plastica venga riversatanei mari è davvero importante e andrebbe assolutamente fatto”, afferma. “Però, com’è accaduto perlanormativa sul cambiamento climatico, potrebbero passare 50 anni”. Se consideriamo che il genere umano riversa nell’oceano dai 4 ai 14 milioni di tonnellate di plastica ogni anno, tra 50 anni la quantità di plastica da eliminare sarà nettamente superiore. Tuttavia, grazie a una risoluzione delle Nazioni Unite del dicembre 2017 che esorta tutti i membri a dare la priorità a politiche che impediscano l’introduzione di rifiuti e microplastiche nell’ambiente marino, questa tendenza comincia a invertirsi

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EMMANUEL JONCQUEZ Specialista di processo per il bioreattore a membrana presso Alfa Laval

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... uno studio danese condotto nel fiordo di Roskilde ha trovato, in media, una particella di plastica in ogni cozza e da una a quattro particelle in ogni pesce.

.. una tartaruga in Bermuda è stata trovata con oltre 2.000 pezzi di microplastica al suo interno - ed è morta. Uno studio dell'Università del Queensland stima che oltre la metà delle tartarughe marine del mondo abbia ingerito plastica.

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