Mia Heller, a virginiai Warrenton városából származó 18 éves középiskolás diák olyan vízszűrő-rendszert fejlesztett ki, amely mágneses olaj segítségével az ivóvíz mikroplasztikjainak közel 96 százalékát eltávolítja – mindezt membrane nélkül, alacsony karbantartási igénnyel. Az eszköz a 2025-ös Regeneron Nemzetközi Tudományos és Mérnöki Vásáron is elismerést szerzett -írja a Smithsonian Magazine.
Heller néhány évvel ezelőtt egy helyi újságcikkből értesült arról, hogy szülővárosa ivóvize PFAS-vegyi anyagokkal és mikroplasztikokkal szennyezett, az állami szervek pedig nem terveznek forrásokat biztosítani a probléma megoldására. „Mindenki maga volt kénytelen gondoskodni a szűrésről" – mondta a diáklány. Szülei végül vásároltak egy korszerű házi vízszűrőt, ám az eszköz folyamatos karbantartást igényelt, a membránokat rendszeresen cserélni kellett. Ez a mindennapi tapasztalat adta az ötletet: Heller olyan szűrőt akart alkotni, amely membrane nélkül is működik, és hosszú távon is gazdaságos marad. A Kettle Run High School tanulója emellett a szomszédos Mountain Vista Governor's School matematikai, természettudományos és technológiai programján is részt vesz.
Mikroplasztik mindenhol – az agyban, a csontban, a placentában
A mikroplasztikokkal kapcsolatos aggodalom nem alaptalan. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) definíciója szerint a mikroplasztikoknak nevezett részecskék mérete nagyjából 1 nanométer és 5 milliméter közé esik. Egy friss kutatás szerint ezek az anyagok már 1300 fajban kimutathatók, köztük az emberben is; az emberi szervezetben az agyban, a csontokban, a herékben, a spermában és a magzat placentájában egyaránt megtalálták őket. Matthew J. Campen, az Új-Mexikói Egyetem toxikológusa – aki légúti, szív- és érrendszeri szennyezőanyagok hatásait is kutatja – egy 2025-ben megjelent, általa is jegyzett tanulmányban arra jutott, hogy az emberi agyszövetben mért mikroplasztik-koncentráció kevesebb mint egy évtized alatt 50 százalékkal nőtt. A szervezetek mikroplasztik-bevitele 1990 óta határosodszorosára emelkedett.
„A mikro- és nanoplasztikuk bejutnak a szervezetünkbe. Bizonyítékok utalnak arra, hogy szív- és érrendszeri, illetve neurológiai betegségekkel is összefügghetnek." – Matthew J. Campen, toxikológus, Új-Mexikói Egyetem
A pontos egészségügyi hatások egyelőre nem teljesen tisztázottak, ám több tanulmány is összefüggést talált a mikroplasztik-fogyasztás és olyan betegségek között, mint a rák, a légzőszervi és szívbetegségek, a hormonális zavarok, az Alzheimer-kór, illetve egyéb nem fertőző megbetegedések. Campen szerint a kapcsolat azonban egyelőre nem elég erős ahhoz, hogy végleges következtetéseket vonjanak le.
Ferrofluid, hárommodulos rendszer és öntisztítás
Heller 2024 tavaszán állt elő az alapötlettel, de intenzíven csak 2025 nyarán fogott neki a fejlesztésnek. Néhány hónapos garázsban és konyhában végzett kísérletezés után 2026 januárjára elkészült a működő prototípus. A rendszer lényege a ferrofluid nevű mágneses olaj, amely az ivóvízen átáramolva megköti a mikroplasztik-részecskéket, majd egy mágneses tér segítségével kinyerhető és újra felhasználható – zárt körben, karbantartás nélkül. Ez az önrecikláló megoldás az, ami megkülönbözteti a hagyományos, membránalapú szűrőktől.
A jelenlegi prototípus nagyjából egy lisztes zacskó méretű, és három modulból áll. Az első egység körülbelül egy liter szennyezett vizet tárol, a második a ferrofluidot tartalmazza, a harmadik – a legkisebb – a szétválasztást végzi: a mágneses tér kihúzza a mikroplasztikokat a vízből, a ferrofluid pedig visszakerül a rendszerbe. Heller saját fejlesztésű zavarossági érzékelőt is épített az eszközhöz, amellyel pontosan mérni tudta a szűrő hatékonyságát. Tesztjei szerint a prototípus a mikroplasztikoknak 95,52 százalékát távolítja el, a ferrofluid 87,15 százaléka pedig visszanyerhető. Összehasonlításképpen: a hagyományos ivóvíz-kezelő üzemek a mikroplasztik-komponensek 70–90 százalékát szűrik ki.
Az eszköz a Regeneron Nemzetközi Tudományos és Mérnöki Vásáron – a világ legnagyobb középiskolások számára szervezett tudományos versenyén – különdíjas lett: a Patent and Trademark Office Society 500 dolláros elismerésben részesítette innovatív, olcsó és hatékony vízszűrési technológiájáért.
Campen szerint Heller rendszere „igazán nagyszerű ötlet", és hozzáteszi: „Olyasmit csinál, amit meg kell csinálni." A toxikológus ugyanakkor felhívja a figyelmet néhány nyitott kérdésre: fontos meggyőződni arról, hogy a kinyert mikroplasztikokat maradéktalanul el lehet-e távolítani anélkül, hogy más szennyező maradékanyag keletkezne. A skálázhatóság szintén kérdéses – Campen szerint még nem világos, hogy a rendszer hatékonyabban telepíthető-e egyéni háztartásokba vagy közvetlenül a kommunális vízkezelő telepekre. Heller maga az előbbi megoldást tartja reálisabbnak: „Mivel a ferrofluid előállítása nagy léptékben egyelőre drága, ezt inkább otthoni, pult alá szerelhető szűrőként képzelem el." Tervei szerint a következő lépés a laborban elvégzett, független mérésekkel való megerősítés – a piaci megjelenés egyelőre távolabbi cél.
