认识这位利用磁性液体清除水中微塑料的青少年科学明星

A scientist uses a magnifying glass to look at sea sample taken from the Mediterraneean Sea as part of a scientific study about microplastics damaging marine ecosystems, at the Villefranche Oceanographic Laboratory (LOV), in Villefranche-Sur-Mer on the French Riviera, France, October 19, 2018. Picture taken October 19, 2018. REUTERS/Eric Gaillard - RC18ECF017F0
Ferreira tried his experiment out on 10 different types of plasticImage: REUTERS/Eric Gaillard
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  • 爱尔兰少年菲恩·费雷拉开发出一种利用油和铁锈从水中清除微塑料的技术。

  • 他的创意在2019年谷歌科学竞赛中获胜。

  • 如今,他希望扩大这一创意的应用规模,使其用于工业领域。

  • 他是参加2020年世界经济论坛达沃斯年会的10位青年变革者之一。

菲恩·费雷拉在爱尔兰偏远一隅的西科克崎岖海岸附近划皮艇时,注意到大西洋冲上岸的塑料污染有多严重。

他决定采取行动。一路走来,他的创意赢得了2019年谷歌科学竞赛,为他带来了5万美元奖金。如今,他也是10位青年变革者中的一员,他们参加世界经济论坛达沃斯年会,助力促进代际合作。

菲恩的想法是将植物油和铁锈粉末混合,制成铁磁流体——一种能够承载微小磁性物质颗粒的液体。他认为,这种液体随后可以用来捕获并提取水中的微塑料颗粒。他的判断是对的。

在1,000多次测试中,费雷拉的铁磁流体清除水中直径小于2毫米的塑料颗粒,成功率达到87%。他甚至亲自制作了一台可见光分光光度计,以便准确测量测试溶液中的微塑料浓度。

他用磁铁从水中提取塑料——微塑料附着在铁锈粉末上,因此铁锈被磁铁吸住时,也会带着塑料一起移动。

从源头遏制问题

费雷拉用10种不同类型的塑料测试了他的实验,包括PET、PVA和洗衣机纤维,并进行了200多次单独提取。

他原本预计塑料量至少会减少85%,实验结果也确实如此。不过,他还发现,使用油对成功率没有显著的统计学影响,因此今后他会制作不含油基底的铁磁流体。

费雷拉的实验在多种塑料上均取得了成功。Image: 菲恩·费雷拉

铁磁流体已被测试用作清理海洋石油泄漏的一种潜在工具,以应对管道或船舶泄漏。初步迹象令人鼓舞,目前正在开展试点项目,以了解这种方法是否能够应对海洋油膜的规模和范围。

尽管这启发了费雷拉的一些想法,但他认为自己的发明未来不在海洋,而在于污水入海前从中捕获微塑料。一个可能的方向是构建基于铁磁流体的微塑料捕获系统,用于水处理和污水处理设施。

从实验室走向规模化应用

应对微塑料污染并非费雷拉唯一的专长。在荷兰格罗宁根大学学习化学之余,他还达到管弦乐团演奏水平,擅长吹奏小号。他做过300多场天文馆讲座,甚至还有一颗行星以他的名字命名。

不过,正是费雷拉关于从水中提取微塑料的实验,让他一举成为焦点。

塑料在包装无菌医疗产品、保鲜食品等方面的益处显而易见。但要确保塑料得到妥善处置,还需要更多集体行动。

一些研究估计,海洋中每立方米水最多受到830万片微塑料的污染。这些微小颗粒很多比灰尘还小,可能进入全球食物链。

小型鱼类,例如凤尾鱼,会吃下这些微小塑料碎片,随后又被体型更大的鱼类吃掉——更不用说人类了。目前尚未充分研究这种情况的影响和后果,但它进一步凸显了寻找解决海洋塑料污染问题之道的必要性。

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