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

Description du projet

Les crustacés inspirent des coagulants microplastiques biodérivés

Les plastiques sont omniprésents. Ces polymères organiques sont utilisés dans les emballages, la construction immobilière, l’automobile, l’électronique, les équipements sportifs et le domaine médical, pour ne citer que quelques exemples. L’utilisation généralisée des plastiques entraîne la présence croissante de morceaux de plastique extrêmement petits (microplastiques) dans les milieux aquatiques, en grande partie en raison de l’incapacité à les filtrer dans les stations d’épuration des eaux usées. Il peut être possible de venir en aide aux organismes aquatiques et à leur environnement grâce à un polysaccharide très répandu dans les organismes aquatiques et autres. Le chitosane est un dérivé de la chitine, un biopolymère abondant que l’on trouve dans les exosquelettes des crustacés et des insectes. Le projet MinusMicro, financé par l’UE, analyse les moyens de produire du chitosane et évalue son potentiel d’utilisation comme coagulant microplastique permettant sa récupération et, éventuellement, sa réutilisation dans des matériaux de construction.

Objectif

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.

Coordinateur

UNIVERSITY OF LEEDS
Contribution nette de l'UE
€ 224 933,76
Adresse
WOODHOUSE LANE
LS2 9JT Leeds
Royaume-Uni

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Région
Yorkshire and the Humber West Yorkshire Leeds
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 224 933,76