18歳が発見!水中のマイクロプラスチックを集める方法とは?

 歯みがき洗顔料せんがんりょう(顔をあらうためのもの)などを使っていると、何となくザラザラすると思うことはありませんか?実は、そのザラザラ感は、製品せいひんに入っているマイクロプラスチックによるものです。ペーストじょう衛生えいせい用品(身体のよごれを落としたり、きれいな状態じょうたいたもったりするための商品)に使われがちなマイクロプラスチックは、家庭の排水口はいすいこうから川へ流れこんで、やがて海に行き着いて海洋生態系せいたいけい影響えいきょうをあたえます。最後さいごには、マイクロプラスチックをためこんだ魚介類ぎょかいるいを食べる人間の健康けんこうにもかかわってきます。

 しかし今のところ、多くの時間やお金をかけずに水中のマイクロプラスチックを取りのぞ技術ぎじゅつは開発されていません。そんな状況じょうきょうを打ちやぶるように新しい方法ほうほうを発見したのが、18さいのアイルランド人フィオン・フェレイラさんです。フェレイラさんはこの発見により、Googleぐーぐるサイエンス・フェア2019のグローバル・サイエンス・コンテストで優勝ゆうしょうしました。この18さいの天才の発見とは、どのようなものなのでしょうか?

きっかけは学校の授業じゅぎょう

 マイクロプラスチックが環境かんきょうにあたえる問題について知ってから、フェレイラさんは様々な論文ろんぶんを読んで解決策かいけつさくさぐっていました。そんなある日、フェレイラさんは学校の化学の授業じゅぎょうで、同じ静電気せいでんきりょうを持つ物体同士どうしが引きせられるということを学び、ピンと来ます。植物油は、水中でマイクロプラスチックを引き付けるのではないか、と。すばらしいひらめき力ですね。

 さらに研究を進めたフェレイラさんは、「マグネタイト粉末ふんまつを使ってこぼれた油を掃除する手法」という論文ろんぶんを読み、またしてもひらめきます。植物油とプラスチックは引っ付く。植物油とマグネタイト粉末ふんまつも同じ。つまり、油とマグネタイト粉末ふんまつざったものにマイクロプラスチックを引き付けさせ、最終的さいしゅうてきにはマグネタイトを磁石じしゃくに引っ付けて集めれば、環境かんきょうやさしいのではないだろうか?

やりとげた実験じっけん分析ぶんせき

 フェレイラさんはこの予想をたしかめる実験を行うことにしました。

実験じっけん手順てじゅん

1.紙やすりでプラスチック製品せいひんをけずってマイクロプラスチックを作り、試験管しけんかんに入れた20mlの水にぜる。

2.植物油とマグネタイト粉末ふんまつを用意する。水1Lに対する油のりょうは0ml、2.5ml、7.5ml、12.5mlの4パターンとし、マグネタイト粉末ふんまつは20mlに0.5gのさにする。

3.植物油とマグネタイト粉末ふんまつを1に入れ、20回上下にる。

4.試験管しけんかん磁石じしゃくを入れてマグネタイト粉末ふんまつを集める。

5.集めたものを使って、マイクロプラスチックをどれだけ集められたかを2つの方法ほうほう分析ぶんせきする。



分析ぶんせき方法ほうほう

(1)光を通したときに、物によってどれだけ光を通すかがわるというしくみを使って、どれだけのマイクロプラスチックを集められたかを調べる。

(2)まずシャーレに実験じっけん前と実験じっけん後の水をぬって、デジタル顕微鏡けんびきょうで写真をる。そして、写真を区切って、その中にあるマイクロプラスチックの数を調べる。

この発見はマイクロプラスチックを取りのぞすくいとなるか?

 こうして手に入れたデータをまとめたところ、思いがけない結果けっかが出ました。(1)の方法ほうほうでは平均へいきん96.42%、(2)の方法ほうほうでは99.66%ものマイクロプラスチックを集めることができました。この数字は12.5mlの植物油を入れたときのもので、油の量が少なくなるとマイクロプラスチックを集めるりょうるようです。

1Lの水に対する
植物油のりょう
(1)でどれだけ
集められたか
調べたときの平均へいきん
(2)でどれだけ
集められたか
調べたときの平均へいきん
(1)と(2)の平均へいきん
0ml81.32%87.86%84.59%
2.5ml87.80%78.76%83.28%
7.5ml85.03%96.69%90.86%
12.5ml96.42%99.66%98.04%

 またフェレイラさんは、洗濯機せんたくきのフィルターから出るプラスチック繊維せんい(細い糸のようなもの)はだいたい95%取りのぞかれているということに注目し、今回使った方法ほうほうが都市部の浄水機構じょうすいきこう(水をきれいにするしくみ)で役に立つのではないか、と言っています。というのも、排水はいすい(生活の中で出る水)の中のプラスチックの55%以上が洗濯機せんたくきと洋服から出るためです。

 今はまだ小さい規模きぼ実験じっけんでの成功せいこうだけなので、これからは実際じっさいに使っていけるようにするために、マグネタイトのりょう磁石じしゃく種類しゅるい、引っ付けたものを集める方法ほうほうなどの研究を進めていく必要ひつようがあるとされています。

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