Filtr z włókien konopnych, który zatrzymuje więcej niż 90 procent włókien mikroplastiku z wody pralnicznej – tak można streścić nowe badanie Deakin University. Czytając oryginalną publikację, znajdujemy starannie przeprowadzony eksperyment laboratoryjny i szczerą listę tego, co brakuje do zastosowania praktycznego.
📑 Inhaltsverzeichnis
Podczas prania odzieży syntetycznej z wody spływają drobne włókna, które trafiają do ścieków. Ponieważ są małe i elastyczne, trudno je usunąć w konwencjonalnych procesach oczyszczania. Zespół badawczy z Institute for Frontier Materials Deakin University w australijskim Geelong zbadał, czy można wytworzić materiał filtracyjny z włókien roślinnych, który by takie włókna zatrzymywał. Praca została opublikowana we wrześniu 2026 roku w czasopiśmie naukowym Cellulose i jest dostępna za darmo.
Jak z konopi powstaje papier filtracyjny
Materiałem wyjściowym były konopie australijskie i juta z Bangladeszu. Włókna najpierw wybielono, a następnie przez około trzy godziny w temperaturze 105 stopni Celsjusza poddano działaniu tzw. głębokich rozpuszczalników eutektycznych złożonych z chlorku choliny i kwasu mlekowego. Następnie mieszarka wysokomocna rozłożyła je na nanofibrylle, czyli włókna celulozy w skali nanometrów. Z tej suspensji, dzięki filtracji próżniowej, powstały cienkie okrągłe arkusze – nanopapieru.Mimo identycznego procesu obróbki obu roślin wyniki były różne. Konopie dały znacznie delikatniejsze fibrylle, średnio około 12 nanometrów, a juta około 29 nanometrów. Papier z konopi był gęstszy i miał około siedem razy większą powierzchnię właściwą – 31,9 w stosunku do 4,5 metrów kwadratowych na gram. Naukowcy tłumaczą to składem włókien: podczas wybielania można było dokładniej usunąć składniki towarzyszące z konopi. Ich pozostałość wyniosła u konopi poniżej czterech procent, u juty około dziesięciu procent.
Liczby: Więcej warstw, więcej skuteczności
Do testu filtracji zespół użył włókien poliestrowych oddzielonych z ścieków przemysłowej pralni. Kluczowy dla wyniku okazał się przede wszystkim układ kilku warstw nanopapieru:
- Konopie: około 75 procent zatrzymania przy jednej warstwie, 82 procent przy dwóch i 93 procent przy trzech warstwach
- Juta: około 56 procent przy jednej warstwie, 78 procent przy dwóch i 89 procent przy trzech warstwach
Konopie zatrzymują zatem więcej na warstwę, juta dogania je poprzez dodatkowe warstwy. Naukowcy opisują to jako przejście od czystej filtracji powierzchniowej do filtracji głęboką, w której włókna na dłuższej drodze przez kilka warstw częściej się zatrzymują. Ani szybkość przepływu, ani potrojenie ilości mikroplastiku z 10 na 30 miligramów na litr nie zmieniło wyniku w mierzalny statystycznie sposób. Nasycenie filtru w tym zakresie nie nastąpiło. W niektórych wstępnych relacjach o badaniu krążą nieco inne wartości; liczby podane tutaj pochodzą z samej publikacji.
Wartości można porównać dzięki porownianiom zawartym w samym artykule. Trzy warstwy nanopapieru według tego znajdują się w porównywalnym zakresie co filtry z nanofibrylli celulozy w połączeniu ze standardową membraną handlową, dla których podawane są wartości powyżej 96 procent. Z 93 procentami nanopapieru z konopi jest to nieco poniżej tej wartości porównawczej, nie powyżej.
Czego eksperyment nie pokazuje
Autorzy sami wskazują na ograniczenia, które są kluczowe dla pytania o praktyczne zastosowanie. Filtracja odbywała się pompą strzykawkową przy stałym przepływie. Jaki ciśnienie było do tego potrzebne, nie zmierzono. Pozostają zatem nieznane przepuszczalność materiału, jego opór i stopniowe zaczepianie się, zwane w żargonie fachowym foulingiem. Rzeczywisty rozmiar porów w wodzie również nie został określony. Zespół wyraźnie rekomenduje badania uzupełniające z pomiarem ciśnienia.
Jak duży jest krok od laboratorium do zastosowania, pokazuje prosta kalkulacja szacunkowa na podstawie danych badania. Powierzchnia filtru w eksperymencie wynosiła niecałe pięć centymetrów kwadratowych, przez przejście przepływało 40 mililitrów. Najwyższe testowane obciążenie odpowiadało około 367 litrom na metr kwadratowy i godzinę. Aby przy tej wartości filtrować nawet jeden litr wody na minutę, potrzeba byłoby około 0,16 metra kwadratowego nanopapieru – ponad 330 razy więcej niż powierzchnia eksperymentu. Czy materiał wytrzymałby taki przepływność na dłuższą metę, nie można ustalić na podstawie badania, właśnie dlatego że brakuje pomiaru ciśnienia.
Otwarte pozostają również pytania decydujące o zastosowaniu w gospodarstwie domowym lub przemysłowej pralni: jak często można czyszczać lub ponownie użytkować nanopapieru, jak zachowuje się on podczas wielu cykli prania i jaki jest koszt jego produkcji. Artykuł nie zawiera danych dotyczących zapotrzebowania na energię, kosztów ani bilansu środowiskowego procedury. Zrównoważenie materiału autorzy uzasadniają odnawialną i biodegradowalną celulozą, a nie bilansem obróbki z wybielaczem, rozpuszczalnikiem i mieszarką wysokomocną.
Co badanie oznacza dla przemysłu konopnego
Dla branży konopnej praca jest interesująca, ale mniej ze względu na 93 procent, a bardziej ze względu na bezpośrednie porównanie z jutą. Pokazuje, że włókna konopne w identycznych warunkach można rozpuścić bardziej delikatnie i uzyskać gęstsze struktury. To jest argument materiałowy przemawiający za konopią jako surowcem do produkcji celulozy technicznej, poza klasycznymi zastosowaniami. Na temat tego, do czego włókna konopne są już dzisiaj wykorzystywane, informuje nasz przegląd tkanin konopnych. A ci, którzy noszą ubrania z konopi, znajdą wskazówki dotyczące delikatnego prania w artykule Pielęgnacja tkanin konopnych.
Ujawnione zostało również źródło finansowania: oprócz Australian Research Council badanie współfinansowało Warner Research Institute, który według podziękowania dostarczył również włókna konopne do eksperymentu.
Uwaga: Ten artykuł odzwierciedla stan z 15 września 2026 roku. Kalkulacja szacunkowa dotycząca powierzchni filtracyjnej jest autorską, uproszczoną szacunką na podstawie parametrów eksperymentu wymienionych w badaniu.
Würdest du eine Waschmaschine mit Hanffilter gegen Mikroplastik kaufen?
Źródła: Haque, A. N. M. A., Hossain, M. I., Lama, S., Zhang, Y., Bayattork, M., Naebe, M.: Deep eutectic solvent-derived hemp and jute cellulose nanopapers: from nanofibril morphology to nanopaper architecture and polyester microplastic filtration. Cellulose, 2026, DOI 10.1007/s10570-026-07205-x, Open Access pod licencją CC BY 4.0; własne obliczenia.
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
