Drohnen mit Spezialzähnen: Neue Hoffnung gegen Mikroplastikflut
Wissenschaftler haben ein Modell schwimmender Drohnen entwickelt, die Mikroplastik aus dem Wasser aufnehmen können. Bereits jetzt gibt es Unternehmen, die dieses Wissen praktisch nutzen und einen unterwasserreinigenden Roboter geschaffen haben.
Über diese Errungenschaft berichteten die Forscher in der wissenschaftlichen Zeitschrift "Advanced Science". Dank "hydrophiler Zähne" können die schwimmenden Drohnen Mikroplastik aufspüren und aufnehmen.
Wahrscheinlich konsumieren wir täglich Mikroplastik in Kaffee oder Tee
Mikroplastik sind kleine Kunststoffpartikel, deren Abmessungen 5 mm nicht überschreiten. In den letzten Jahren wurde es in Leitungs- und Flaschenwasser, in Flüssen, Seen und Ozeanen und sogar in menschlichen Organismen nachgewiesen. Es ist also nicht auszuschließen, dass wir es täglich zu uns nehmen. Woher kommt es? Zum Beispiel durch die Zersetzung größerer Kunststoffabfälle, die Freisetzung von Mikrokügelchen aus kosmetischen Produkten oder das Auswaschen von Fasern aus synthetischer Kleidung beim Waschen. Die Einführung dieser Partikel in die natürliche Umwelt stellt eine ernsthafte Bedrohung nicht nur für Menschen dar, sondern auch für alle Wasserorganismen, die sie aufnehmen können, was ihre Anreicherung in der Nahrungskette verursacht.
Das Abtrennen kleiner Partikel erfordert besonders dichte Siebe und hohen Druck, was die Effizienz der Filtration erheblich verringert. Zudem ist die Filtertechnik nicht in der Lage, große Flächen wie Seen, Flüsse oder Ozeane effektiv zu reinigen.
Unterwasserdrohne scannt die oberen Wasserschichten
Das in "Advanced Science" beschriebene Gerät wurde von Dr. Seong Jin Kim und Dr. Myoung-Woon Moon vom Zentrum für Extreme Materialforschung des Korea-Instituts für Wissenschaft und Technologie (KIST) entwickelt. Sie entwarfen die hydrophile Konstruktion - die Drohne enthält zahnartige Vorsprünge mit wasseranziehenden Eigenschaften, die das effektive Sammeln von Mikroplastik ermöglichen. Die Drohne bewegt sich selbstständig und autonom auf dem Wasser, ähnlich wie ein Saugroboter im Haus, was eine effektive Reinigung großer Flächen wie Ozeane, Seen oder Flüsse ermöglicht. In Tests hat die Drohne über 80 % des Mikroplastiks zurückgewonnen, darunter Styropor, Polypropylen und Polyethylen.
Sprout Studios hat in Zusammenarbeit mit der Firma Draper und der Umweltschutzbehörde (EPA), inspiriert von der koreanischen Forschung, ebenfalls die erste Unterwasserdrohne zur Erfassung von Mikroplastik entwickelt, die helfen soll, die Meeres-, Küsten- und Flussverschmutzung durch Mikroplastik zu bekämpfen.
Wie funktioniert sie? Die Drohne scannt die oberen neun Meter des Wassers, wo sich die meisten Mikroplastikpartikel befinden, identifiziert die Plastikarten und überträgt GPS-Daten auf eine Wärmebildkarte. Ziel des Projekts ist es, einen Index der Plastikverschmutzung zu erstellen, der Messungen und Prognosen zu den Konzentrationstrends von Mikroplastik, ähnlich dem Weltluftqualitätsindex, veröffentlicht.
Besondere Zähne, die Mikroplastik aufnehmen
Die Drohne ist mit einem großen Einlass an der Vorderseite ausgestattet, der das Wasser filtert und Mikroplastik zur inneren Verarbeitungseinheit leitet. Überschüssiges Wasser wird am Heck wieder freigegeben. Zwei Annäherungssensoren an den Seiten des Einlasses kommunizieren mit einer GPS-Antenne, die der Drohne bei der Navigation hilft. Ein äußerer Ring enthält Batterien, eine Steuereinheit und ein induktives Ladegerät, während der offene Rahmen die Bereitstellung und Bergung erleichtert. Die Drohne wird von Batterien betrieben, ist energieeffizient und dank einer selbstbetankenden, windbetriebenen Ladeboje selbstversorgend.
Diese Drohne verwendet "hydrophile Zähne", die Wasser anziehen und die Oberflächenspannung nutzen, um Mikroplastik in verschiedenen Größen und Formen zu sammeln. Sie kann autonom arbeiten und das Wasser ähnlich wie ein Saugroboter reinigen.
Innovative Technologien wie Drohnen und spezialisierte Filtersysteme geben Hoffnung auf eine effektivere Überwachung und Entfernung von Mikroplastik aus unserer Umwelt. Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern, Regierungsinstitutionen und Technologieunternehmen ist entscheidend für die Entwicklung und Implementierung dieser Lösungen in größerem Maßstab.
