Affaldssamlende vanddroner og vandmændsfiltre til renere oceaner

En Roomba-lignende havaffaldssamler, der er modelleret efter en hvalhaj og et mikroplastfilter fremstillet af vandmandsslim, kunne forhindre affald i at komme ind i vores oceaner og hjælpe med at tackle et voksende problem, der udgør trusler mod dyrelivet, afskrækker turister og påvirker kystøkonomier.

Omkostningerne ved havaffald i EU er anslået til op til 630 millioner euro om året. Det består for det meste af plast, som tager hundredvis af år at bryde sammen i naturen, og har potentiale til at påvirke menneskers sundhed gennem fødekæden, fordi plastaffald spises af de fisk, vi spiser.

"Jeg er en tilfældig miljøforkæmper, "sagde Richard Hardiman, der driver et projekt kaldet WASTESHARK. Han fortæller, at mens han en dag gik på sin lokale havn, stoppede han for at se to mænd kæmpe for at øse affald ud af havet ved hjælp af et poolnet. Deres ineffektivitet generede Hardiman, og han gik i gang med at forsøge at løse problemet. Det var først, da han dykkede dybere i spørgsmålet, at han indså, hvor skadeligt havaffald, og især plast, måske, han siger.

"Jeg begyndte at undersøge, hvor dette affald går hen - havgyrer (cirkulære strømme), junk gyres, og de er bare fulde af plastik. Jeg er meget glad for, at vi nu gør noget for at reducere virkningerne, " han sagde.

Hardiman udviklede en ubemandet robot, en aqua drone, der krydser omkring byvand, såsom havne, lystbådehavne og kanaler, spiser marint affald som en Roomba af havet. Affaldet opsamles i en kurv, som WasteShark derefter bringer tilbage til land for at tømmes, sorteret og genbrugt.

Designet af den autonome drone er modelleret på en hvalhaj, havets største kendte fisk. Disse kæmpe filterfødere svømmer rundt med åben mund og spiser dovent, hvad der krydser deres vej.

Den drives af genopladelige elektriske batterier, sikre, at det ikke forurener miljøet gennem oliespild eller udstødningsgasser, og det er relativt stille, undgå støjforurening. Det producerer nul kulstofemissioner, og enheden bevæger sig ret langsomt, tillader fisk og fugle bare at svømme væk, når det kommer for tæt på for komfort.

"Vi har testet det i områder med naturlig skønhed og naturparker, hvor vi ved, at det ikke skader dyrelivet, "sagde Hardiman." Det er vi heldige med, al vores forskning viser, at det ikke påvirker dyrelivet omkring. "

WasteShark er en af ​​en række nye opfindelser designet til at tackle problemet med marint affald. Et projekt kaldet CLAIM udvikler fem forskellige former for teknologi, hvoraf den ene er et plasmabaseret værktøj kaldet en pyrolyser.

Nyttig gas

CLAIMs pyrolyser vil bruge varmebehandling til at nedbryde marint affald til en nyttig gas. Plasma er dybest set ioniseret gas, stand til at nå meget høje temperaturer på tusinder af grader. Sådan varme kan bryde kemiske bindinger mellem atomer, omdanne affald til en gasform, der kaldes syngas.

Pyrolyseren vil blive monteret på en båd, der samler flydende havaffald - hovedsageligt store genstande af plast, som, hvis den efterlades i havet, vil forfalde til mikroplast-så gassen derefter kan bruges som et miljøvenligt brændstof til at drive båden, eller at levere energi til opvarmning i havne.

Dr. Nikoleta Bellou fra Hellenic Center for Marine Research, en af ​​projektkoordinatorerne for CLAIM, sagde:"Vi ved, at vi mennesker faktisk er de vigtigste drivkræfter for at forurene vores oceaner. I modsætning til organisk materiale, plast forsvinder aldrig i naturen, og det ophobes i miljøet, især i vores oceaner. Det udgør en trussel ikke kun for vores oceaners sundhed og for kysterne, men for mennesker, og har socialt, økonomiske og økologiske virkninger. "

Forskerne valgte områder i Middelhavet og Østersøen til at fungere som deres casestudier under hele projektet, og vil udvikle modeller, der kan fortælle forskere, hvilke områder der med størst sandsynlighed vil blive kuld hotspots. En række faktorer har indflydelse på, hvor strøet en strand kan være - den påvirkes ikke kun af affaldssprøjter i det omkringliggende område, men også af cirkulerende vinde og strømme, der kan bære kuld store afstande, dumpe affaldet på nogle bestemte strande frem for andre.

CLAIMs andre metoder til at håndtere plastforurening inkluderer en bom-en række net, der krydser en flod, der fanger alt det store affald, der ellers ville rejse til havet. Netene tømmes derefter, og affaldet opsamles til behandling med pyrolysatoren. Der har tidligere været problemer med bomme, når dårlige vejrforhold får netene til at overbelaste og gå i stykker, men CLAIM vil bruge automatiserede kameraer og andre sensorer, der kan advare relevante myndigheder, når garnene er fulde.

Mikroplast

Store plastikstykker, der kan øses op af vandet, er én ting, men små partikler kendt som mikroplast, der er mindre end 5 mm brede, udgør et andet problem. Forskere på GoJelly -projektet bruger en overraskende ingrediens til at oprette et filter, der forhindrer mikroplast i at komme ind i havet - vandmandsslim.

Filtret indsættes på spildevandshåndteringsanlæg, en kendt kilde til mikroplast. Metoden har allerede vist sig at være en succes i laboratoriet, og nu planlægger GoJelly at opskalere bioteknologien til industrielt brug.

Dr. Jamileh Javidpour fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, hvem koordinerer projektet, sagde:"Vi skal være innovative for at forhindre mikroplast i at komme ind i havet."

GoJelly -projektet dræber to fugle i en smæk - tackler spørgsmålet om mikroplast, samtidig med at problemet med vandmænd blomstrer, hvor skabningerne formerer sig i høje nok niveauer til at dække et havområde.

Vandmænd er en af ​​de ældste skabninger på planeten, have svømt i Jordens oceaner i dinosaurernes tid. I det hele taget, på grund af et fald i naturlige rovdyr og ændringer i miljøet, de trives. Når de blomstrer, vandmænd kan angribe svømmere og fiskeri.

Fiskerne smider ofte fangede vandmænd tilbage i havet som en gener, men ifølge Dr. Javidpour, vandmænd kan bruges meget mere bæredygtigt. Ikke alene kan deres slim bruges til at filtrere mikroplast, de kan også bruges som foder til akvakultur, til kollagen i anti-aging produkter, og endda i mad.

Faktisk, en del af GoJelly -projektet involverer fremstilling af en kogebog, viser folk, hvordan man laver lækre retter af vandmænd. Selvom europæere ikke er vant til at lave mad med vandmænd, i mange asiatiske kulturer er de en daglig basis. Imidlertid, Dr. Javidpour understreger, at målet ikke er at erstatte normalt fiskeri.

"Vi er hovedsageligt økologer, vi kender vandmændenes rolle som en del af et sundt økosystem, "sagde hun." Vi ønsker ikke at skifte fra klassisk fiskeri til vandmandfiskeri, men det er en del af vores opgave at undersøge, om det er muligt, hvis det er bæredygtigt. "