As partículas de plástico na água estão se tornando cada vez mais sérios problemas no ambiente. Um novo sistema de filtragem, desenvolvido em conjunto pela Fraunhofer Silicon fotovoltaica Center e seus parceiros, pode ser usado para monitorar a poluição do lago e do rio com mais rapidez e facilidade.
Apoiado pelo Instituto Federal alemão de pesquisa e testes materiais (BAM), o projeto de pesquisa visa estabelecer uma base de dados para analisar a poluição em lagos e rios e aproveitar a poluição.
Foto microscópica de um protótipo de filtro de silício com abertura de Microusinagem a laser de 50 μm (Fraunhofer CSP)
A foto microscópica óptica do protótipo de filtro de silício após a Microusinagem a laser é de cerca de 50 μm (Fraunhofer CSP). A intrusão de partículas de plástico em ecossistemas tornou-se um problema ambiental cada vez mais grave. A forma como estas partículas entram nos lagos, rios e águas residuais não é inteiramente clara. Além, não há nenhum método estandardizado apropriado para o estudo e a deteção de partículas plásticas na água.
No entanto, uma base de dados científica fiável sobre a origem, a ocorrência e o impacto das partículas de plástico no ambiente é fundamental para resolver problemas ambientais. A Federação Alemã iniciou o projeto de pesquisa "sistema integrado de estratégias de diagnóstico representativas para entender o arrastamento plástico específico para o ambiente (Ruseku)". O objetivo do Instituto de pesquisa de materiais e testes (BAM) é desenvolver um método de diagnóstico por 2021 para permitir medições mais rápidas e mais padronizadas de arrastamento de partículas em lagos e rios.
Permitirá também a identificação de locais onde as partículas microplásticas de água estão particularmente contaminadas.
Medição rápida padronizada Como parte do projeto conjunto de pesquisa, o Fraunhofer Silicon fotovoltaic Center CSP está trabalhando com a Smartmembranes GmbH para desenvolver um sistema de filtragem especial como parte de um método de amostragem padronizado e simples.
O sistema de filtragem em cascata utilizará um filtro especial de silício com uma densidade e tamanho de orifício fixo para capturar as partículas de plástico. O método de amostragem é um factor-chave para obter conclusões fiáveis sobre o volume microplástico das águas subterrâneas, água potável e águas residuais ou águas superficiais. Um programa de amostragem está previsto para dar um contributo significativo a este respeito, ' disse o Dr. Christian Hagendorf, que é responsável pelo projecto de investigação Fraunhofer CSP. O laser e o processo químico de gravura serão usados para fazer o tamanho apropriado do furo no substrato do silicone, onde as partículas serão mantidas na carcaça do silicone.
Na análise tardia do laboratório, usaremos a composição química do silício transparente no método de transmissão na ampla gama de comprimentos de onda de luz infravermelha, e fazer a tecnologia de medição espectral pode ver as partículas de microplástico localizado nele, ' Hagendorf acrescentou.
Aplicação do sistema de filtragem otimizado Outro parâmetro importante que afeta a qualidade do filtro é a força mecânica do filtro, e a resistência mecânica do filtro é realizada pelo fluxo de água durante o processo de amostragem sem quebrar. Além disso, o filtro precisa ter geometria de furos inteligente, otimizado e acabamento superficial. Outro objetivo do trabalho é definir o processo de trabalhar com um parceiro para analisar partículas microplásticas, desde a amostragem até a limpeza.
Esta "amostragem inteligente" deve permitir a detecção de Microplásticos-da amostragem à análise rápida-para ser bem afinado. Este método eficaz e fiável de amostragem de Microplásticos constituirá uma boa base para a redução da estratégia e das medidas de Microplásticos no ciclo da água. O projeto conjunto de pesquisa foi financiado pelo Ministério Federal da educação e pesquisa (BMBF) como parte do projeto de pesquisa sobre "plásticos no ambiente".
Além do Fraunhofer CSP, há seis institutos de pesquisa e três pequenas e médias empresas envolvidas no projeto.
Sobre Silicon PV Fraunhofer CSP Center Fraunhofer CSP está engajado em cristalização de silício, tecnologia de módulo solar e produção de bolacha solar e outros campos de pesquisa de aplicações. O Instituto está envolvido no desenvolvimento de novos materiais na cadeia de valor acrescentado, com foco no desenvolvimento de novas tecnologias da produção de lingotes para a produção modular. Outro enfoque está na avaliação de células e módulos solares, bem como na caracterização de materiais e componentes elétricos, ópticos e microestruturais.
Fraunhofer CSP é um Instituto de pesquisa conjunto em ISE do IMWS e Fraunhofer solar Systems Institute do Fraunhofer microstructure e sistemas de estudo.
Smartmembranes perfil da empresa A Smartmembranes GmbH é uma filial do Instituto Fraunhofer de microestrutura e sistemas IMWS, fundada em 2009 em Halle (Saale). A companhia descreve-se como o fabricante principal do mundo de materiais porosos avançados para a alumina e o silicone. Os materiais poroso da ordem elevada do silicone têm propriedades ajustáveis definidas da película e parâmetros estruturais, que são apropriados para muitas aplicações inovativas.