Grant na drukowane 3D pływające wyspy, które mają usuwać farmaceutyki ze zbiorników wodnych

18 08 2025

Od nowego roku akademickiego, na Wydziale Biologii UW rozpocznie się realizacja grantu NCN Opus 28 zatytułowanego „Pływające wyspy na bazie (bio)funkcjonalizowanych adsorbentów mineralnych i organicznych jako wzorowany na naturalnym ekosystemie, pasywny system oczyszczania do usuwania farmaceutyków z miejskich zbiorników wodnych”. Ten interdyscyplinarny projekt, łączący w sobie mineralogię, chemię, materiałoznawstwo i mikrobiologię, będzie realizowany w konsorcjum pomiędzy Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie (lider projektu) a Uniwersytetem Warszawskim. Z ramienia AGH kierownikiem projektu będzie prof. dr hab. inż. Tomasz Bajda z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, natomiast zespołem z Wydziału Biologii UW kierował będzie dr Przemysław Decewicz z Laboratorium Stosowanej Ekologii Mikroorganizmów (https://microecolab.com/). Projekt będzie dotyczył zbadania możliwości wykorzystania adsorbentów mineralnych do budowy pływających wysp, które po dalszej biofunkcjonalizacji bakteriami zdolnymi do biodegradacji farmaceutyków, będą mogły być wykorzystane jako pasywny system oczyszczania zbiorników wodnych.

Farmaceutyki stanowią obecnie kluczowy element codziennego życia człowieka. Powszechnie stosowane są leki zarówno na receptę jak i dostępne bez recepty, co często prowadzi do ich nadużywania w gospodarstwach domowych i w niektórych dziedzinach przemysłu, np. rolnictwie czy akwakulturach. Wiele ze stosowanych farmaceutyków jest zazwyczaj jedynie częściowo metabolizowanych przez organizmy, dla których są przeznaczone. Prowadzi to do ich bezpośredniego uwalniania do systemów wodnych, w tym kanalizacji i oczyszczalni ścieków, skąd trafiają do zbiorników wodnych takich jak jeziora, zbiorniki retencyjne, rzeki czy morza.

Problem jest szczególnie nasilony w obszarach miejskich o dużej gęstości zaludnienia. Generuje to stały i wysoki dopływ farmaceutyków i ich metabolitów do systemu kanalizacji i akumulacji tych mikrozanieczyszczeń w oczyszczalniach ścieków, a także miejskich zbiorników wodnych (w tym rekreacyjnych).

Dlatego badacze z AGH i UW planują opracowanie systemu pasywnej remediacji w postaci pływających wysp. Wyspy wytworzone będą z biopolimerów oraz wysoko reaktywnych adsorbentów, które mają „unieruchamiać” farmaceutyki. Ponadto, wyspy zostaną zasiedlone przez bakterie zdolne do biodegradacji farmaceutyków, co zapewni efektywne i zrównoważone funkcjonowanie systemu w długim okresie.

Plan realizacji projektu zakłada prowadzenie badań w układach o różnym poziomie złożoności. W skali laboratoryjnej wykorzystane zostaną zarówno proste układy modelowe jak i mikrokosmy imitujące naturalny ekosystem. Ostatnim etapem realizacji projektu, będzie natomiast zbadanie funkcjonowania wysp w wybranym zbiorniku wodnym. Takie podejście pozwoli naukowcom z AGH i UW nie tylko na ocenę efektywności ale także bezpieczeństwa biologicznego oraz wpływu na środowisko, opracowanego przez nich systemu pływających wysp.

Ilustracja wygenerowana za pomocą sztucznej inteligencji.