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Biopolymer Assisted Remediation of Microplastics from Fresh and Saline Water Environments using an Integrated Technology of Coagulation-Ultrasonication/Cavitation

Projektbeschreibung

Schalentiere inspirieren biologisch abgeleitete mikroplastische Gerinnungsmittel

Kunststoffe gibt es überall. Diese organischen Polymere werden beispielsweise in Verpackungen, im Gebäudebau, in Automobilen, Elektronik, Sportgeräten und im Gesundheitswesen verwendet. Aufgrund des weitverbreiteten Einsatzes von Kunststoffen nimmt die Menge an extrem kleinen Kunststoffstückchen (Mikroplastik) in Gewässern zu, vor allem weil sie in Kläranlagen nicht gefiltert werden können. Wasserorganismen und ihrer Umgebung könnte mit einem Polysaccharid geholfen werden, das unter anderem in solchen Organismen gewöhnlich vorkommt. Chitosan ist ein Derivat des reichlich vorhandenen Biopolymers Chitin, das in den Exoskeletten von Krebstieren und Insekten vorkommt. Das EU-finanzierte Projekt MinusMicro analysiert Möglichkeiten zur Herstellung von Chitosan und bewertet dessen Potenzial für die Verwendung als Gerinnungsmittel für Mikroplastik, das die Rückgewinnung und möglicherweise Wiederverwendung in Baumaterialien ermöglicht.

Ziel

Microplastic contamination in aquatic systems has emerged as a global issue with lasting and hazardous environmental impacts. The present research work aims at remediating microplastics in the native and secondary pollutant laden forms using biopolymer assisted coagulation technique. The novelty in this research lies in synthesizing, characterizing and applying various forms of chitosan namely, ultrasonicated (Enhanced ortho-kinetic and hydrodynamic interactions between chitosan and microplastics are expected to enhance particle removal based on the size and surrounding salinity), electrospun (development of chitosan nanofibers in native, grafted and hydroalcoholic forms for intensifying microplastic coagulation especially for the purpose of bulk recovery and upcycling based on enhancing the bridging potential), cavitated (Development of cavitated chitosan nanofibers of arbitrary sizes and correlate it with the overall gelling strength and coagulation efficiency for removal of microplastics of varying shapes) and surface imprinting (Development of a ‘double imprinted form’ of chitosan particle suspension specially meant to coagulate microplastics by dually interacting with the bound ionic heavy metals and polyaromatics, due to its high binding capacity, high selectivity, and fast mass transfer). The primary research objectives include (i) development and characterization of various functionalized forms of chitosan (ii) generate a two-way evaluation system for coagulation potential and (iii) develop suitable collaborations with waste management organizations and perform real-time application on microplastic recovery and sludge reuse (for construction materials). A wide variety of activated biopolymers would therefore be a sustainable, eco-friendly and effective alternative to synthetic and harmful coagulants used very popularly.

Koordinator

UNIVERSITY OF LEEDS
Netto-EU-Beitrag
€ 224 933,76
Adresse
WOODHOUSE LANE
LS2 9JT Leeds
Vereinigtes Königreich

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Region
Yorkshire and the Humber West Yorkshire Leeds
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 224 933,76