Ricercatori di Istituzioni accademiche germaniche, copiando la soluzione mutuata dall’evoluzione naturale delle branchie dei pesci, hanno messo a punto un dispositivo da applicare alle lavatrici per catturare oltre il 99% delle microplastiche nelle acque reflue, che finirebbero nei fanghi di depurazione, utilizzati spesso come fertilizzante da cospargere sui campi.
L’inquinamento da plastica è emerso come una delle principali sfide ambientali del nostro tempo, con microplastiche e nanoplastiche ormai riconosciute come contaminanti diffusi e preoccupanti. La loro persistenza, ubiquità e il potenziale di danneggiare gli ecosistemi e la salute umana le hanno rese contaminanti emergenti critici che richiedono un’attenzione urgente.
Tra le principali fonti di tale inquinamento ci sono le acque reflue delle lavatrici. È stato calcolato Una lavatrice utilizzata da una famiglia di quattro persone può generare fino a 500 grammi di microplastiche all’anno, in gran parte a causa dell’usura delle fibre dei tessuti durante il lavaggio. Oggi, gran parte di questo materiale finisce nei fanghi di depurazione prodotti dagli impianti di trattamento delle acque reflue, utilizzati spesso come fertilizzante, sì che tali fibre finiscono sui campi.
Data la rilevanza del problema, molti produttori hanno cercato modi per rimuovere le microplastiche dall’acqua di lavaggio prima che raggiungano l’ambiente. Tuttavia i sistemi di filtraggio finora disponibili, presentano diversi svantaggi: alcuni si intasano rapidamente; altri non offrono una filtrazione adeguata.
Per contribuire alla riduzione di tale inquinamento, ricercatori dell’Università di Bonn, in collaborazione con colleghi del Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology (UMSICHT) di Oberhausen, supportati da un finanziamento fornito dal Ministero Federale per la Ricerca, la Tecnologia e lo Spazio (BMFTR) e dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), hanno creato un filtro basato su un modello naturale: il sistema dell’arco branchiale dei pesci, frutto di centinaia di milioni di anni di evoluzione.
I risultati dei primi test, pubblicati il 5 dicembre 2025 sulla rivista npj Emerging Contaminants con il titolo “This fish-inspired filter removes over 99% of microplastics”, hanno dimostrato che il dispositivo messo a punto dai ricercatori, in attesa di brevetto, ha rimosso oltre il 99% delle fibre di plastica dalle acque reflue delle lavatrici.
Alcuni pesci, tra cui sgombri, sardine e acciughe, si nutrono filtrando l’acqua. Nuotano a bocca aperta e catturano il plancton grazie al loro sistema di archi branchiali.
“Abbiamo esaminato più da vicino la struttura di questo sistema – ha affermato il Prof. Alexander Blanke dell’Istituto di Biologia degli Organismi presso l’Università di Bonn, il gruppo di ricerca si concentra sulla ricerca morfologica funzionale dell’evoluzione e della diversificazione di assunzione di cibo in diversi organismi, e coordinatore dello studio – e l’abbiamo utilizzato come modello per sviluppare un filtro utilizzabile nelle lavatrici“.
Nel corso dei millenni, questi pesci hanno sviluppato una strategia simile alla filtrazione a flusso incrociato. Il loro sistema di archi branchiali forma un imbuto che è più largo alla bocca e si restringe verso l’esofago. Le pareti dell’imbuto sono formate da archi branchiali, che includono strutture a pettine. Queste strutture sono ricoperte da minuscoli denti, che creano una rete tesa attraverso gli archi.
“Durante l’assunzione di cibo, l’acqua scorre attraverso la parete permeabile dell’imbuto, viene filtrata e l’acqua priva di particelle viene poi rilasciata nell’ambiente attraverso le branchie – ha spiegato Blanke – Tuttavia, il plancton è troppo grande per questo; viene trattenuto dalla struttura naturale del setaccio. Grazie alla forma a imbuto, rotola verso l’esofago, dove viene raccolto finché il pesce non lo deglutisce, svuotando e pulendo l’apparato“.
La stessa idea aiuta a prevenire gli intasamenti. Invece di sbattere direttamente contro una barriera piatta, le particelle si muovono lungo la superficie e vengono guidate verso l’esofago. L’approccio è anche altamente efficiente, poiché rimuove quasi tutto il plancton dall’acqua. Un filtro per microplastiche da lavatrice deve avere entrambi i punti di forza: forte capacità di cattura e resistenza agli intasamenti. Per costruirne una versione per il bucato, i ricercatori hanno ricreato il sistema ad arco branchiale e testato diverse dimensioni di maglia e angoli di apertura dell’imbuto.
“Abbiamo quindi trovato una combinazione di parametri che consente al nostro filtro di separare oltre il 99% delle microplastiche dall’acqua senza ostruirle – ha sottolineato Dott.ssa Leandra Hamann, autrice principale dello studio, che ha pure sottolineato come il materiale raccolto potrebbe essere pressato all’interno della macchina per eliminare l’acqua rimanente. Il pellet di plastica risultante potrebbe quindi essere rimosso dopo poche decine di lavaggi e smaltito con i rifiuti indifferenziati.
Il team ha raggiunto questo risultato combinando esperimenti di laboratorio con simulazioni al computer. Poiché il design basato sulla natura evita complesse parti mobili, dovrebbe essere poco costoso da produrre. Il supporto per la protezione e la commercializzazione dell’invenzione è fornito dal Transfer Center enaCom dell’Università di Bonn, in stretta collaborazione con PROvendis GmbH, fornitore di servizi per la rete universitaria della Renania Settentrionale-Vestfalia per il trasferimento di conoscenze e tecnologie “innovation2business.nrw“.
In copertina: All’interno della bocca di questa acciuga, le particelle di plancton vengono catturate dal sistema degli archi branchiali.© Foto: Jens Hamann