p Minúsculas partículas de plástico, chamados microplásticos, representam uma série de problemas ambientais nos ecossistemas marinhos e em outros lugares. Uma pesquisa recente descobriu que esses microplásticos são encontrados em mais lugares, e em quantidades maiores, do que qualquer um antecipou. Agora, pesquisadores da NC State e Cornell estão trabalhando para desenvolver um sistema autossustentável que usa microplásticos para capturar mais microplásticos. p "Você não pode filtrar o mar - é muito grande, "diz Carol Hall, investigador principal (PI) da iniciativa de pesquisa. "A escala do problema significa que precisamos desenvolver novos métodos revolucionários para remover microplásticos da água do mar. Esse é o nosso objetivo." Hall é o distinto professor de Engenharia Química e Biomolecular da Universidade Camille Dreyfus na NC State e lidera o projeto junto com Nicholas Abbott, Professor de Engenharia Química e Biomolecular da Tisch University em Cornell.

p A grande ideia é criar um sistema circular. O ponto de partida envolveria a criação de 'partículas de microlimpeza' às quais os microplásticos ficariam, provavelmente usando peptídeos projetados pelo grupo Hall e os chamados 'materiais dendríticos moles', desenvolvidos pelo laboratório de Orlin Velev. Velev é co-PI no projeto e S. Frank e Doris Culberson Professor Distinto de Engenharia Química e Biomolecular na NC State.

p “A ideia é que essas partículas de micro-limpeza agarrem os microplásticos, colapso sobre si mesmos, e então flutuar para a superfície - onde você pode pegá-los, "Velev diz.

p As partículas de micro-limpeza e microplásticos seriam então alimentados em um biorreator, que quebraria os microplásticos e usaria os subprodutos resultantes para criar novas partículas de micro-limpeza (e possivelmente outros materiais úteis).

p Como isso funcionaria?

p "A comunidade de pesquisa já identificou microorganismos capazes de decompor os plásticos em vários subprodutos, "diz Nathan Crook, um co-PI no projeto e professor assistente de engenharia química e biomolecular na NC State. "Pretendemos desenvolver esse conhecimento, modificar um microrganismo marinho para degradar o plástico.

p "Pelo menos, gostaríamos que o microrganismo fosse capaz de usar o plástico como fonte de energia, permitindo que ele cresça e se reproduza - porque isso pelo menos converteria o plástico em algo biodegradável. Mas estamos planejando modificar o microorganismo marinho para que ele produza produtos químicos que possamos usar como matéria-prima para a produção de mais partículas de micro-limpeza, que pode então ser usado para capturar mais microplásticos.

p "Em última análise, queremos ver se podemos usar essa abordagem para transformar microplásticos em produtos químicos que tenham valor comercial para aplicações industriais ou farmacêuticas, "Crook diz." Literalmente transformando lixo em algo valioso. "

p Para controlar e otimizar este processo complexo, o grupo se uniu a Fengqi You, o professor Roxanne E. e Michael J. Zak em Engenharia de Sistemas de Energia em Cornell, que é especialista em aprendizado de máquina avançado e técnicas de IA.

p O trabalho está sendo realizado com o apoio do programa Emerging Frontiers in Research and Innovation da National Science Foundation, sob o número do subsídio 2029327. O subsídio é de $ 2 milhões ao longo de quatro anos.