每年都有大量塑料流入河流和海洋，危害環(huán)境，也可能危害人類健康。但是如果我們能用磁鐵的力量把它從水中拉出來呢？

孩提時，費雷拉花了數(shù)小時探索愛爾蘭西南部家鄉(xiāng) Ballydehob 附近的海岸線。但他在附近隱蔽的、布滿鵝卵石的小海灣上待的時間越長，他就越發(fā)現(xiàn)散落在海灘和海中的大量塑料垃圾震驚了?！皩ξ襾碚f，這看起來不太好，岸邊到處都是彩色的塑料碎片，”他說。

在世界各地，人類每年估計產(chǎn)生3 億噸塑料垃圾，至少有1000 萬噸最終流入我們的海洋，相當于每分鐘一輛垃圾車。

但費雷拉看不到的塑料才是真正讓他擔心的。微塑料是小于 5 毫米的碎片，它們要么直接來自我們使用的產(chǎn)品，要么隨著較大的塑料物體在環(huán)境中分解而產(chǎn)生。它們無處不在，它們被發(fā)現(xiàn)在世界上最深的海溝底部，并棲息在北極海冰中。

“當我發(fā)現(xiàn)微塑料時，我真的很焦慮，”現(xiàn)年 20 歲、荷蘭格羅寧根大學化學系學生的費雷拉說?！斑@些塑料將在我們的環(huán)境中存在數(shù)千年。我們將在停止使用塑料后很長時間內(nèi)處理它們。”?

隨著他對環(huán)境中微塑料的環(huán)境影響有了更多的了解，費雷拉開始尋找對抗它們的方法。這是他在當?shù)睾┥系囊粋€偶然發(fā)現(xiàn)，讓他想到了一種從海洋中去除這些微小、無處不在的塑料的新方法。

我們的衣服、化妝品和清潔產(chǎn)品中都含有微塑料。一次洗衣平均可釋放700,000 根微塑料纖維。這些纖維長度不到一毫米，進入河流和海洋，在那里被魚甚至珊瑚吃掉。由于它們的尺寸很小，微塑料能夠通過過濾系統(tǒng)，因此很難避免它們。

一個2018研究，塑料污染也可在瓶裝水發(fā)現(xiàn)，用259個瓶裝水樣品科學家檢查含塑料微粒93％。

根據(jù)最近的研究，我們在日常生活中不斷吸入和攝入微塑料。紐卡斯爾大學研究人員在 2019 年進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，全球人們每周平均攝入 5 克塑料，相當于一張信用卡。然而，這種微塑料飲食對我們健康的影響仍然知之甚少。

然而，塑料中使用的化學物質(zhì)與一系列健康問題有關，包括癌癥、心臟病和胎兒發(fā)育不良。研究發(fā)現(xiàn)，人類接觸微塑料會導致氧化應激、炎癥和呼吸系統(tǒng)問題。

“塑料問題的緊迫性尚未影響人們，”費雷拉說?！八芰衔廴臼且粋€公共健康問題。你喝的不僅僅是塑料，還有添加到其中的化學物質(zhì)。塑料會吸引重金屬并將它們帶入我們的系統(tǒng)?！?/p>

另一個問題是塑料可能有助于運輸病原體，這些病原體會與材料結(jié)合。一個2016年的研究發(fā)現(xiàn)病原體霍亂弧菌，從而導致人類霍亂，附加到從北海和波羅的海的采樣塑料微粒。

“這不僅是我們環(huán)境健康的問題，而且確實是一個關系到我們所有人和我們的健康的問題，”費雷拉說。

環(huán)境中的塑料數(shù)量預計會變得更糟。預計到2030 年塑料產(chǎn)量將增加60%，到 2050 年將增加兩倍。根據(jù)艾倫麥克阿瑟基金會的說法，到那時，海洋中的塑料可能比魚還多，艾倫麥克阿瑟基金會是一家英國非營利組織，旨在促進循環(huán)經(jīng)濟，其中材料被重復利用而不是被扔掉。

在 12 歲時，費雷拉決心找到一種解決方案來去除水中的微塑料。他首先設計了自己的光譜儀，這是一種使用紫外線來測量溶液中微塑料密度的科學儀器。

“我可以看到水中有很多微塑料，它們不僅僅是來自在海中分解的大塑料，”他說?！靶枰幸环N方法來解決這個問題。”

費雷拉在他當?shù)氐暮┥舷氤隽艘环N可以從水中提取微塑料的解決方案。“我發(fā)現(xiàn)了一些漏油殘留物，上面附著了大量塑料，”他說?！拔乙庾R到油可以用來吸引塑料?！?/p>

費雷拉將植物油與氧化鐵粉混合，制成磁性液體，也稱為鐵磁流體。然后，他將各種日常用品中的微塑料混合在一起，包括塑料瓶、油漆和汽車輪胎，以及洗衣機中的水。

在微塑料附著在鐵磁流體上后，費雷拉使用磁鐵去除溶液，只留下水。

經(jīng)過 5,000 次測試，費雷拉的方法從水中提取微塑料的有效率為 87%。

費雷拉目前正在設計一種設備，該設備使用磁力提取方法在水流過時捕獲微塑料。該設備將足夠小，可以安裝在水管內(nèi)，以便在水流過它們時連續(xù)提取塑料碎片。他還一直致力于開發(fā)一種可以安裝在船舶上的系統(tǒng)，以便它們可以從海洋中提取塑料。

?“目前沒有有效的解決方案來去除天然水道中的微塑料，”Anne-Marieke Eveleens 說，她創(chuàng)造了另一種稱為氣泡屏障的裝置，這是一種可以安裝在運河和河流上的管裝置，可以用溪流捕獲更大的塑料廢物引導它到集水區(qū)的氣泡，防止它進入海洋?！拔覀兊臍馀萜琳显诓东@大塑料方面非常有效，可以捕獲小至 1 毫米的塑料微粒。費雷拉的創(chuàng)新能夠去除所有類型的微塑料?！?/p>

2019 年，費雷拉在 Google Science Fair 上向?qū)＜以u委小組展示了他的發(fā)明，這使他贏得了比賽并獲得了 50,000 美元（36,400 英鎊）的教育獎學金。

“他觀察并解決了他在當?shù)乜吹降囊粋€具有巨大全球意義的問題，”費雷拉在舒爾社區(qū)學院的前科學老師、谷歌科學博覽會的導師拉里薩凱利說?！八陌l(fā)明基于非常簡單的組件，具有開創(chuàng)性。它具有提供解決方案的巨大潛力，這將有助于全球范圍內(nèi)從環(huán)境中去除微塑料的努力?！?/p>

“我最初是一個孤獨的發(fā)明家，”費雷拉說?！霸?Google Science Fair 之后，我突然可以與科學家交談，他們對我所做的事情給予了贊揚。我的想法不再是孩子發(fā)明的玩具?！?/p>

在獲得由演員小羅伯特·唐尼 (Robert Downey Jr) 創(chuàng)立的足跡聯(lián)盟( Footprint Coalition) 的資助后，費雷拉開始擴大該技術(shù)的規(guī)模，以便將其用于廢水處理設施并防止微塑料逃逸到海洋中。

他目前正在與美國 Stress Engineering 公司合作，對他的發(fā)明進行微調(diào)，并設計出一種由不銹鋼、玻璃或再生塑料制成的設備?！拔覀冋谂?chuàng)造一些我們不會造成更多塑料污染的東西，”他說。

該技術(shù)“非?？焖?、廉價且能耗低”，他說，并補充說它可以很容易地集成到現(xiàn)有設施中，并且能夠處理正常流速的水。

費雷拉還在開發(fā)一種以消費者為中心的設備，該設備可以安裝在家庭管道內(nèi)，在水進出房屋時對其進行清潔。其目的是為人們提供可安全飲用且可持續(xù)的水。

“我不想每天都喝塑料，”他說?！巴ㄟ^在家中建造這種設備，我們不僅可以保護我們的健康，還可以提高人們的認識?！?/p>

他正在世界各地不同的水體中測試這些設備，并希望在未來兩年內(nèi)將它們商業(yè)化。

但費雷拉說，他作為一名年輕的發(fā)明家，在他的整個旅程中遇到了懷疑，并希望像他這樣的發(fā)明將有助于改變這種態(tài)度。隨著他這一代人繼承了前人所創(chuàng)造的問題，世界可能需要更具想象力的解決方案。

“很多人不信任年輕的發(fā)明家，”他說?！斑@需要改變。年輕人有能力提出新的創(chuàng)意。”