Sensor de microplásticos para oceanos

Abstract

Nos últimos anos, a presença de plásticos e microplásticos (MPs) no ambiente marinho representa uma grande ameaça para todo o ecossistema, dado que o plástico constitui cerca de 80 a 85% do lixo marinho. A identificação de microplásticos é essencial para entender a extensão dos impactos da atividade humana no meio ambiente e tomar medidas adequadas para mitigar os seus impactos negativos. O objetivo desta dissertação é desenvolver e implementar um sistema in situ capaz de identificar polímeros através da quantidade de radiação no infravermelho próximo (NIR) que os mesmos absorvem. Para isso, foi desenvolvido um dispositivo de dimensões reduzidas (passível de ser integrado num chip), baixo consumo energético e baixo custo, baseado num arranjo de 4 fontes de luz (LEDs), 4 filtros óticos e um foto-detetor. O método de identificação adotado, consiste na avaliação dos valores máximos e mínimos obtidos através da racionalização dos valores lidos pelo sensor (resultado da absorção seletiva das amostras à radiação). Os resultados obtidos não foram os expectáveis, pois foram feitos testes em 2 plásticos, o polietileno de alta densidade (HDPE) e o tereftalato de polietileno (PET), e apenas o HDPE foi identificado na totalidade dos testes. A implementação de um sensor ótico de transmissão para a identificação de plásticos mostra-se promissora no entanto, nesta fase ainda existem muitos problemas técnicos a resolver.

In recent years, the presence of plastics and microplastics (MPs) in the marine environment poses a major threat to the entire ecosystem, given that plastic constitutes about 80 to 85 % of marine litter. The identification of microplastics is essential to understand the extent of the impacts of human activity on the environment and to take appropriate measures to mitigate their negative impacts. The aim of this dissertation is to develop and implement an in-situ system capable of identifying polymers based on the amount of near-infrared (NIR) radiation they absorb. To achieve this, a compact device (suitable for integration into a chip), with low energy consumption and low cost, was developed. It is based on an array of 4 light sources (LEDs), 4 optical filters, and a photodetector. The adopted identification method involves evaluating the maximum and minimum values obtained by rationalizing the readings from the sensor (resulting from the selective absorption of samples to radiation). The obtained results were not as expected, as tests were conducted on two plastics, high-density polyethylene (HDPE) and polyethylene terephthalate (PET), and only HDPE was identified in all of the tests. The implementation of an optical transmission sensor for the identification of plastics shows promise, however, at this stage there are still many technical problems to solve.