Nanokokoisia partikkeleita voitaisiin suodattaa vedestä nanoselluloosan luontaisia ominaisuuksia hyödyntämällä. Nanosellun avulla voidaan myös analysoida vesinäytteiden mikromuovipitoisuuksia.
Mikromuoveja päätyy jatkuvasti jätevesiin esimerkiksi keinokuiduista valmistettuja vaatteita pestäessä. Hyvin pieniä, nanomittakaavan partikkeleita on vaikea havaita, sillä paljaalla silmällä niitä ei erota. Pienestä koostaan johtuen ne solahtavat myös vedenpuhdistuslaitosten suodattimien läpi vesistöihin. Tähän ongelmaan nanoselluloosa voisi tuoda ratkaisun.
”Nanoselluloosa on erittäin huokoista materiaalia, ja se imee vettä luontaisesti puoleensa. Kapillaarivoimien ansiosta vesi imeytyy syvälle materiaalin huokosiin, ja vedessä olevat partikkelit imeytyvät veden mukana ja jäävät sinne”, VTT:n tutkija Ilona Leppänen kertoo.
”Partikkelien kaappaaminen ei siis perustu pelkästään kemiallisiin vuorovaikutuksiin, vaan myös kapillaari-ilmiöön – erilaisiin varauksiin ja pintaominaisuuksiin. Menetelmä on siksi universaalimpi.”
VTT:llä on tutkittu aihetta osana FinnCERES-hanketta. Tutkimus on vielä alkuvaiheessa, ja toistaiseksi on tutkittu pääasiassa materiaalien vuorovaikutusta, kehitetty nanoselluloosamateriaaleja ja analysoitu mallivesinäytteitä, joissa on mikromuoveja.
”Pyrimme laskemaan, paljonko vedessä olevista partikkeleista saadaan kiinni nanoselluloosan avulla. 30 neliösenttimetrin kokoinen nanosellufilmi riittää ottamaan talteen kaikki partikkelit mikromuoviliuoksesta, jossa on 0,1 grammaa mikromuovia litraa kohden. Tällä tavalla voidaan laskennallisesti selvittää, paljonko vedessä on mikromuoveja.”
Lopullisena tavoitteena on kehittää nanoselluloosasta suodattimia sekä teollisuuden että kotitalouksien tarpeisiin.
”Tällaisilla nanoselluloosasta valmistetuilla suodattimilla mikromuovit voitaisiin pyydystää siellä missä ne syntyvät – esimerkiksi pesukoneissa voisi olla tällainen filtteri. Suodattimia tarvittaisiin myös kaikessa sellaisessa teollisuudessa, missä mikromuoveja syntyy ja jäteveden puhdistuslaitoksissa. Ideana on siis, että mikromuovit saataisiin jätevedestä pois ennen kuin ne joutuvat vesistöihin”, Leppänen sanoo.
Perustutkimus jatkuu vielä FinnCERES-hankkeen puitteissa, mutta kaupallisten tuotteiden kehittämiseksi olisi tarpeen käynnistää suurempi projekti yhdessä yritysten kanssa.
”Mukana voisi olla esimerkiksi kodinkonevalmistajia ja yrityksiä, jotka valmistavat muutenkin vedensuodatukseen tarvittavia filttereitä.”
Teksti: Katariina Krabbe
Kuva: VTT
