Protótipo de filtro para máquinas de lavar pode remover 99% dos microplásticos

A água residual de uma máquina de lavar roupa em uma casa com quatro pessoas produz até 500 gramas de microplásticos por ano, principalmente devido à abrasão dos tecidos

A água residual das máquinas de lavar roupa é considerada uma das principais fontes de microplásticos – minúsculas partículas de plástico suspeitas de prejudicar a saúde humana e animal.

Pesquisadores da Universidade de Bonn desenvolveram um filtro para combater esse problema. O filtro foi inspirado nary sistema de brânquias dos peixes. Em testes iniciais, o filtro, agora com patente pendente, conseguiu remover mais de 99% das fibras plásticas da água residual das máquinas de lavar roupa. Os resultados foram publicados na revista npj Emerging Contaminants.

A água residual de uma máquina de lavar roupa em uma casa com quatro pessoas produz até 500 gramas de microplásticos por ano, principalmente devido à abrasão dos tecidos.

Os eletrodomésticos são, portanto, uma das fontes mais importantes dessas minúsculas partículas. Atualmente, os microplásticos chegam diretamente ao lodo de esgoto das estações de tratamento de águas residuais. Como esse lodo é frequentemente usado como fertilizante, arsenic fibras acabam nos campos agrícolas.

Assim, muitos fabricantes têm procurado maneiras de remover microplásticos da água de lavagem para evitar que cheguem ao meio ambiente. “Os sistemas de filtragem disponíveis até o momento, nary entanto, apresentam diversas desvantagens”, explica a Dra. Leandra Hamann, da Universidade de Bonn. “Alguns entopem rapidamente, outros não oferecem filtragem adequada.”

Olhando dentro da boca dos peixes

A cientista, juntamente com seu orientador de doutorado, Dr. Alexander Blanke, e colegas, voltou-se, portanto, para o reino carnal em busca de possíveis soluções. A equipe concentrou-se em peixes que podem ser considerados verdadeiros mestres da tecnologia de filtragem – e que desenvolveram essa filtragem ao longo de centenas de milhões de anos.

Alguns peixes se alimentam por meio de filtração; entre eles, estão a cavala, a sardinha e a anchova. Eles nadam na água com a boca aberta e filtram o plâncton com seu sistema de brânquias. “Analisamos mais de perto a estrutura desse sistema e o utilizamos como modelo para desenvolver um filtro que pode ser usado em máquinas de lavar roupa”, afirma Blanke, membro das áreas de pesquisa transdisciplinares “Vida e Saúde” e “Futuros Sustentáveis” da Universidade de Bonn.

Durante sua evolução, esses peixes desenvolveram uma técnica semelhante à filtração cruzada. Seu sistema de arcos branquiais tem o formato de um funil, mais largo na boca e afunilando-se em direção ao esôfago. As paredes bash funil são moldadas pelos arcos branquiais. Estes apresentam estruturas semelhantes a pentes, os próprios arcos, que são cobertos por pequenos dentes. Isso cria uma espécie de malha que é esticada pelos arcos branquiais.

Autolimpeza: o plâncton rola em direção ao esôfago.

“Durante a ingestão de alimentos, a água flui através da parede permeável bash funil, é filtrada e a água livre de partículas é então liberada de volta ao ambiente pelas brânquias”, explica Blanke. “No entanto, o plâncton é grande demais para isso; ele é retido pela estrutura earthy bash filtro. Graças ao formato de funil, ele então rola em direção à garganta, onde é coletado até que o peixe o engula, o que esvazia e limpa o sistema.”

Esse princípio impede o bloqueio bash filtro – em vez de atingirem o filtro de frente, arsenic fibras rolam ao longo dele em direção à garganta. O processo também é altamente eficaz, pois region quase todo o plâncton da água. Ambos são aspectos que um filtro de microplásticos deve ser capaz de oferecer. Os pesquisadores, portanto, replicaram o sistema de arcos branquiais. Ao fazer isso, variaram tanto o tamanho da malha da estrutura da peneira quanto o ângulo de abertura bash funil.

O filtro atinge alta eficiência.

“Encontramos, portanto, uma combinação de parâmetros que permite ao nosso filtro separar mais de 99% dos microplásticos da água sem ficar obstruído”, afirma Hamann. Para alcançar esse resultado, a equipe utilizou não apenas experimentos, mas também simulações computacionais. O filtro, inspirado na natureza, não possui mecanismos complexos e, portanto, deve ser muito barato de fabricar.

Os microplásticos que o filtro separa da água de lavagem se acumulam na saída bash filtro e são aspirados várias vezes por minuto. Segundo o pesquisador, que agora trabalha na Universidade de Alberta, em Edmonton, Canadá, eles poderiam então ser prensados ​​na máquina para remover a água restante. Os grânulos de plástico criados dessa forma poderiam ser removidos a cada algumas dezenas de lavagens e descartados nary lixo comum.

A equipe da Universidade de Bonn e bash Instituto Fraunhofer de Tecnologia Ambiental, de Segurança e Energia (UMSICHT) já solicitou uma patente para o seu desenvolvimento na Alemanha; o processo de patenteamento em toda a União Europeia está em andamento.

Os pesquisadores agora esperam que os fabricantes desenvolvam ainda mais o filtro e o integrem às futuras gerações de máquinas de lavar. Isso reduziria, pelo menos em certa medida, a disseminação de microplásticos provenientes de tecidos. E isso também é necessário: análises indicam que arsenic partículas podem causar sérios danos à saúde. Elas já foram encontradas nary leite materno e na placenta – e até mesmo nary cérebro. 

Filtro de microplásticos inspirado em peixes

Fonte: University of Bonn

Referência:

Leandra Hamann et. al. (2025): A self-cleaning, bio-inspired precocious retention filter for a large introduction way of microplastics; npj emerging contaminants; DOI: https://doi.org/10.1038/s44454-025-00020-2

in EcoDebate, ISSN 2446-9394

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